Chế độ xoắn đôi và song công hoạt động. Triển khai mạng Ethernet
- Hướng dẫn
- Miền va chạm là gì?
- Có bao nhiêu cặp được sử dụng cho Ethernet và tại sao?
- Cặp nào đang nhận và cặp nào đang truyền?
- Điều gì giới hạn độ dài của một đoạn mạng?
- Tại sao khung không thể nhỏ hơn một kích thước nhất định?
Nếu bạn không biết câu trả lời cho những câu hỏi này và quá lười đọc các tiêu chuẩn và tài liệu nghiêm túc về chủ đề này, vui lòng tham khảo con mèo.
Có người cho rằng đây là những điều hiển nhiên, có người lại cho rằng đó là lý thuyết nhàm chán và không cần thiết. Tuy nhiên, trong các cuộc phỏng vấn, bạn có thể định kỳ nghe thấy những câu hỏi như vậy. Ý kiến của tôi: tất cả những ai phải nhặt một chiếc “uốn” 8P8C (đầu nối này thường bị gọi nhầm là RJ-45) cần biết những gì sẽ được thảo luận bên dưới. Tôi không giả vờ có bất kỳ chiều sâu học thuật nào, tôi sẽ hạn chế sử dụng các công thức và bảng biểu, đồng thời chúng tôi cũng sẽ bỏ qua mã hóa tuyến tính. Chúng ta sẽ chủ yếu nói về dây đồng chứ không phải về quang học, bởi vì... chúng phổ biến hơn trong cuộc sống hàng ngày.
Công nghệ Ethernet mô tả hai lớp thấp hơn của mô hình OSI cùng một lúc. Vật lý và kênh. Hơn nữa chúng ta sẽ chỉ nói về thể chất, tức là. về cách các bit được truyền giữa hai thiết bị lân cận.
Công nghệ Ethernet là một phần di sản phong phú của Trung tâm Nghiên cứu Xerox PARC. Các phiên bản đầu tiên của Ethernet sử dụng cáp đồng trục làm phương tiện truyền dẫn, nhưng theo thời gian nó đã được thay thế hoàn toàn bằng cáp quang và cáp xoắn đôi. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải hiểu rằng việc sử dụng cáp đồng trục phần lớn quyết định nguyên tắc hoạt động của Ethernet. Thực tế là cáp đồng trục là phương tiện truyền dẫn dùng chung. Một tính năng quan trọng của môi trường dùng chung: một số giao diện có thể sử dụng nó đồng thời, nhưng mỗi lần chỉ có một giao diện được truyền. Sử dụng cáp đồng trục, bạn có thể kết nối không chỉ 2 máy tính với nhau mà còn có thể kết nối nhiều hơn hai máy tính mà không cần sử dụng thiết bị hoạt động. Cấu trúc liên kết này được gọi là lốp xe. Tuy nhiên, nếu ít nhất hai nút trên cùng một bus bắt đầu truyền thông tin đồng thời, tín hiệu của chúng sẽ chồng lên nhau và bộ thu của các nút khác sẽ không hiểu gì. Tình trạng này được gọi là va chạm và một phần của mạng trong đó các nút cạnh tranh cho một phương tiện truyền dẫn chung - miền va chạm. Để nhận biết xung đột, nút truyền liên tục theo dõi các tín hiệu trong môi trường và nếu tín hiệu truyền của chính nó khác với tín hiệu được quan sát thì xung đột sẽ được phát hiện. Trong trường hợp này, tất cả các nút ngừng truyền và tiếp tục truyền qua ngẫu nhiên Khoảng thời gian.
Đường kính miền va chạm và kích thước khung tối thiểu
Bây giờ hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu trong mạng được hiển thị trong hình, các nút A và C bắt đầu truyền cùng lúc, nhưng cố gắng hoàn thành nó trước khi chúng nhận được tín hiệu của nhau. Điều này có thể thực hiện được với một tin nhắn được truyền đủ ngắn và một sợi cáp đủ dài, vì như chúng ta đã biết từ chương trình giảng dạy ở trường, tốc độ truyền của bất kỳ tín hiệu nào trong trường hợp tốt nhất là C = 3 * 10 8 m/s. Bởi vì mỗi nút truyền sẽ chỉ nhận được tín hiệu truy cập sau khi nó đã truyền xong tin nhắn của mình - thực tế là xung đột đã xảy ra sẽ không được thiết lập bởi bất kỳ nút nào trong số chúng, điều đó có nghĩa là sẽ không có việc truyền lại khung. Nhưng nút B sẽ nhận được tổng tín hiệu ở đầu vào và sẽ không thể nhận chính xác bất kỳ tín hiệu nào trong số đó. Để ngăn chặn tình trạng này xảy ra, cần hạn chế kích thước của miền xung đột và tối thiểu kích thước khung hình. Không khó để đoán rằng những đại lượng này tỷ lệ thuận với nhau. Nếu khối lượng thông tin được truyền không đạt đến khung tối thiểu, thì nó sẽ tăng lên do trường đệm đặc biệt, tên của nó có thể được dịch là phần giữ chỗ.
Do đó, quy mô tiềm năng của một phân đoạn mạng càng lớn thì càng tốn nhiều chi phí để truyền các phần dữ liệu nhỏ. Các nhà phát triển công nghệ Ethernet phải tìm ra điểm trung gian giữa hai tham số này và kích thước khung tối thiểu được đặt thành 64 byte.
Cặp xoắn và hoạt động song công hoàn toàn
Cặp xoắn làm phương tiện truyền dẫn khác với cáp đồng trục ở chỗ nó chỉ có thể kết nối hai nút và sử dụng phương tiện riêng biệt để truyền thông tin theo các hướng khác nhau. Một cặp được sử dụng để truyền (1,2 chân, thường là dây màu cam và trắng cam) và một cặp để nhận (3,6 chân, thường là dây màu xanh lá cây và trắng-lục). Trên thiết bị mạng đang hoạt động thì ngược lại. Không khó để nhận ra rằng cặp tiếp điểm trung tâm bị thiếu: 4, 5. Cặp tiếp điểm này được cố tình để trống, nếu bạn cắm một chiếc RJ11 vào cùng một ổ cắm, nó sẽ chiếm chính xác các tiếp điểm còn trống. Bằng cách này, bạn có thể sử dụng một cáp và một ổ cắm cho mạng LAN và ví dụ như điện thoại. Các cặp trong cáp được chọn theo cách giảm thiểu ảnh hưởng lẫn nhau của các tín hiệu và cải thiện chất lượng liên lạc. Các dây của một cặp được xoắn lại với nhau sao cho ảnh hưởng của tiếng ồn bên ngoài lên cả hai dây trong cặp là gần như nhau. Để kết nối hai thiết bị cùng loại, ví dụ như hai máy tính, cái gọi là cáp chéo được sử dụng, trong đó một cặp kết nối các tiếp điểm 1,2 của một bên và 3,6 của bên kia và thứ hai ngược lại: 3 ,6 tiếp điểm của một bên và 1,2 bên kia. Điều này là cần thiết để kết nối máy thu với máy phát, nếu bạn sử dụng cáp thẳng, bạn sẽ có được một máy thu-thu, máy phát-máy phát. Mặc dù bây giờ điều này chỉ quan trọng nếu bạn làm việc với một số thiết bị cổ xưa, bởi vì... Hầu như tất cả các thiết bị hiện đại đều hỗ trợ Auto-MDIX - công nghệ cho phép giao diện tự động xác định cặp nào đang nhận và cặp nào đang truyền.
Câu hỏi đặt ra: giới hạn về độ dài phân đoạn của Ethernet qua cặp xoắn đến từ đâu nếu không có phương tiện chia sẻ? Vấn đề là, các mạng đầu tiên được xây dựng trên cáp xoắn đôi đều sử dụng hub. Hub (nói cách khác, bộ lặp nhiều đầu vào) là một thiết bị có một số cổng Ethernet và truyền phát gói đã nhận đến tất cả các cổng ngoại trừ cổng mà gói đến. Do đó, nếu hub bắt đầu nhận tín hiệu từ hai cổng cùng một lúc thì nó không biết phải phát tín hiệu gì đến các cổng còn lại; đó là một xung đột. Điều tương tự cũng được áp dụng cho các mạng Ethernet đầu tiên sử dụng cáp quang (10Base-FL).
Tại sao lại sử dụng cáp 4 đôi nếu chỉ sử dụng hai trong số 4 cặp? Một câu hỏi hợp lý và đây là một số lý do để làm như vậy:
- Cáp 4 đôi có độ tin cậy về mặt cơ học cao hơn cáp 2 đôi.
- Cáp 4 đôi sẽ không phải thay đổi khi chuyển sang Gigabit Ethernet hoặc 100BaseT4 vốn đã sử dụng cả 4 đôi
- Nếu một cặp bị hỏng, bạn có thể sử dụng một cặp miễn phí thay thế và không cần nối lại cáp
- Khả năng sử dụng công nghệ Power over Ethernet
Mặc dù vậy, trên thực tế, họ thường sử dụng cáp 2 cặp, kết nối 2 máy tính cùng lúc bằng một cáp 4 cặp hoặc sử dụng các cặp miễn phí để kết nối điện thoại.
mạng Ethernet tốc độ cao
Không giống như những người tiền nhiệm, Gigabit Ethernet luôn sử dụng cả 4 cặp để truyền đồng thời. Và theo hai hướng cùng một lúc. Ngoài ra, thông tin được mã hóa không phải ở hai cấp độ như thông thường (0 và 1) mà ở bốn cấp độ (00,01,10,11). Những thứ kia. Mức điện áp tại bất kỳ thời điểm nào sẽ mã hóa không phải một mà là hai bit cùng một lúc. Điều này được thực hiện để giảm tần số điều chế từ 250 MHz xuống 125 MHz. Ngoài ra, cấp độ thứ năm đã được thêm vào để tạo dự phòng mã. Nó giúp bạn có thể sửa lỗi trong quá trình tiếp nhận. Kiểu mã hóa này được gọi là mã hóa biên độ xung năm cấp (PAM-5). Hơn nữa, để sử dụng được tất cả các cặp đồng thờiĐể nhận và truyền, bộ điều hợp mạng sẽ trừ tín hiệu truyền của chính nó khỏi tổng tín hiệu để thu được tín hiệu do phía bên kia truyền. Bằng cách này, chế độ song công hoàn toàn được triển khai trên một kênh.
Hơn nữa
Ethernet 10 Gigabitđã được các nhà cung cấp sử dụng rộng rãi, nhưng không được sử dụng trong phân khúc SOHO, bởi vì Rõ ràng Gigabit Ethernet ở đó là khá đủ. 10GBE sử dụng sợi quang đơn mode và đa mode, có hoặc không có ghép kênh phân chia bước sóng, cáp đồng có đầu nối InfiniBand, cũng như cáp xoắn đôi theo tiêu chuẩn 10GBASE-T hoặc IEEE 802.3an-2006 làm phương tiện phân phối.
Ethernet 40 Gigabit (hoặc 40GbE) và 100 Gigabit Ethernet (hoặc 100GbE). Việc phát triển các tiêu chuẩn này đã được hoàn thành vào tháng 7 năm 2010. Hiện tại, các nhà sản xuất thiết bị mạng hàng đầu như Cisco, Juniper Networks và Huawei đang bận rộn phát triển và tung ra các bộ định tuyến đầu tiên hỗ trợ các công nghệ này.
Tóm lại, điều đáng nói là công nghệ đầy hứa hẹn Ethernet Terabit. Bob Metcalfe, người sáng tạo, gợi ý rằng công nghệ này sẽ được phát triển vào năm 2015 và cũng cho biết:
Để hiện thực hóa Ethernet 1 TB/s, phải khắc phục nhiều hạn chế, bao gồm laser 1550 nm và điều chế 15 GHz. Mạng tương lai đòi hỏi các sơ đồ điều chế mới, cũng như cáp quang mới, laser mới, nói chung, mọi thứ mới
CẬP NHẬT: Cảm ơn hubbrowser Nickel3000 đã cho tôi biết rằng đầu nối mà cả đời tôi gọi là RJ45 thực ra là 8P8C.
CẬP NHẬT2:: Cảm ơn người dùng Wott đã giải thích lý do tại sao các chân 1,2,3 và 6 được sử dụng.
Thẻ: Thêm thẻ
Ông và trợ lý David Boggs đã xuất bản một tập tài liệu có tựa đề "Ethernet: Chuyển mạch gói phân tán cho mạng máy tính cục bộ".
Ưu điểm của việc sử dụng cáp xoắn đôi so với cáp đồng trục:
Lý do chuyển sang cáp quang là do nhu cầu tăng độ dài đoạn không có bộ lặp.
Phương pháp kiểm soát truy cập (đối với mạng trên cáp đồng trục) - đa truy cập với cảm biến sóng mang và phát hiện va chạm (CSMA/CD, Đa truy cập cảm nhận sóng mang với phát hiện va chạm), tốc độ truyền dữ liệu 10 Mbit/s, kích thước gói từ 72 đến 1526 byte , mô tả các phương pháp mã hóa dữ liệu. Chế độ hoạt động là bán song công, nghĩa là nút không thể truyền và nhận thông tin đồng thời. Số lượng nút trong một phân đoạn mạng chia sẻ được giới hạn ở giới hạn 1024 máy trạm (thông số kỹ thuật của lớp vật lý có thể đặt ra các hạn chế nghiêm ngặt hơn, ví dụ: không quá 30 máy trạm có thể được kết nối với một phân đoạn đồng trục mỏng và không quá 100 đến 100 máy trạm). một đoạn đồng trục dày). Tuy nhiên, mạng được xây dựng trên một phân đoạn chia sẻ sẽ trở nên không hiệu quả từ rất lâu trước khi đạt đến giới hạn về số lượng nút, chủ yếu là do chế độ hoạt động bán song công.
Địa chỉ MAC
Khi thiết kế tiêu chuẩn Ethernet, người ta quy định rằng mỗi card mạng (cũng như giao diện mạng tích hợp) phải có một số sáu byte (địa chỉ MAC) duy nhất được gắn vào nó trong quá trình sản xuất. Số này dùng để nhận dạng người gửi và người nhận khung và giả định rằng khi một máy tính mới (hoặc thiết bị khác có khả năng hoạt động trên mạng) xuất hiện trên mạng, quản trị viên mạng sẽ không phải cấu hình địa chỉ MAC .
Tính duy nhất của địa chỉ MAC đạt được nhờ thực tế là mỗi nhà sản xuất nhận được một phạm vi mười sáu triệu (2^24) địa chỉ từ ủy ban điều phối Cơ quan đăng ký IEEE và khi hết địa chỉ được phân bổ, họ có thể yêu cầu một phạm vi mới. Do đó, nhà sản xuất có thể được xác định bằng ba byte quan trọng nhất của địa chỉ MAC. Có những bảng cho phép bạn xác định nhà sản xuất theo địa chỉ MAC; đặc biệt, chúng được đưa vào các chương trình như arpalert.
Địa chỉ MAC được đọc một lần từ ROM khi card mạng được khởi tạo; sau đó, tất cả các gói được hệ điều hành tạo ra. Tất cả các hệ điều hành hiện đại đều cho phép bạn thay đổi nó. Đối với Windows, ít nhất là bắt đầu từ Windows 98, nó đã thay đổi trong sổ đăng ký. Một số trình điều khiển card mạng có thể thay đổi nó trong cài đặt, nhưng thay đổi này hoàn toàn có tác dụng với bất kỳ thẻ nào.
Cách đây một thời gian, khi trình điều khiển card mạng không cho phép bạn thay đổi địa chỉ MAC và các tùy chọn thay thế không được nhiều người biết đến, một số nhà cung cấp Internet đã sử dụng nó để nhận dạng một máy trên mạng khi tính toán lưu lượng truy cập. Các chương trình từ Microsoft Office, bắt đầu với Office 97, đã ghi lại địa chỉ MAC của card mạng trong tài liệu đã chỉnh sửa như một phần của mã định danh GUID duy nhất. . Địa chỉ MAC của bộ định tuyến đã được tác nhân Mail.Ru truyền đến máy chủ của nó bằng văn bản rõ ràng trong khi đăng nhập.
Các loại Ethernet
Tùy thuộc vào tốc độ truyền dữ liệu và phương tiện truyền dẫn, có một số tùy chọn công nghệ. Bất kể phương thức truyền nào, ngăn xếp giao thức mạng và các chương trình đều hoạt động giống nhau trong hầu hết các tùy chọn sau.
Phần này cung cấp một mô tả ngắn gọn về tất cả các giống hiện có chính thức. Vì lý do nào đó, ngoài tiêu chuẩn chính, nhiều nhà sản xuất khuyến nghị sử dụng phương tiện độc quyền khác - ví dụ: cáp quang được sử dụng để tăng khoảng cách giữa các điểm mạng.
Hầu hết các thẻ Ethernet và các thiết bị khác đều hỗ trợ nhiều tốc độ dữ liệu, sử dụng tính năng tự động đàm phán tốc độ và song công để đạt được kết nối tốt nhất giữa hai thiết bị. Nếu tính năng tự động phát hiện không hoạt động, tốc độ sẽ được điều chỉnh cho phù hợp với đối tác và chế độ truyền bán song công sẽ được kích hoạt. Ví dụ: sự hiện diện của cổng Ethernet 10/100 trong thiết bị có nghĩa là thiết bị có thể hoạt động bằng công nghệ 10BASE-T và 100BASE-TX và cổng Ethernet 10/100/1000 hỗ trợ 10BASE-T, 100BASE-TX và 1000BASE- Tiêu chuẩn TX.T.
Những sửa đổi Ethernet sớm
- Ethernet Ethernet- Công nghệ gốc, tốc độ 3 Mbit/s, tồn tại ở hai phiên bản Version 1 và Version 2, định dạng khung của phiên bản mới nhất vẫn được sử dụng rộng rãi.
- 1RỘNG36- chưa nhận được sự phân phối rộng rãi. Một trong những tiêu chuẩn đầu tiên cho phép làm việc ở khoảng cách xa. Công nghệ điều chế băng rộng được sử dụng tương tự như công nghệ được sử dụng trong modem cáp. Cáp đồng trục được sử dụng làm phương tiện truyền dữ liệu.
- 1CƠ SỞ5- còn được gọi là StarLAN, là phiên bản cải tiến đầu tiên của công nghệ Ethernet sử dụng cáp xoắn đôi. Nó hoạt động ở tốc độ 1 Mbit/s nhưng không được sử dụng cho mục đích thương mại.
Ethernet 10 Mbit/giây
- 10BASE5,IEEE 802.3 (còn được gọi là “Fat Ethernet”) là sự phát triển ban đầu của công nghệ với tốc độ truyền dữ liệu 10 Mbps. Theo tiêu chuẩn IEEE đầu tiên, nó sử dụng cáp đồng trục 50 ohm (RG-8), với chiều dài đoạn tối đa là 500 mét.
- 10BASE2, IEEE 802.3a (được gọi là "Thin Ethernet") - sử dụng cáp RG-58, với chiều dài đoạn tối đa là 185 mét, các máy tính được kết nối với nhau, cần có đầu nối chữ T để kết nối cáp với card mạng và cáp phải có đầu nối BNC. Yêu cầu thiết bị đầu cuối ở mỗi đầu. Trong nhiều năm, tiêu chuẩn này là tiêu chuẩn chính cho công nghệ Ethernet.
- StarLAN 10- Sự phát triển đầu tiên sử dụng cáp xoắn đôi để truyền dữ liệu với tốc độ 10 Mbit/s. Sau đó nó phát triển thành tiêu chuẩn 10BASE-T.
Mặc dù về mặt lý thuyết có thể kết nối nhiều hơn hai thiết bị hoạt động ở chế độ đơn giản với một cáp xoắn đôi (đoạn), nhưng sơ đồ như vậy không bao giờ được sử dụng cho Ethernet, không giống như làm việc với cáp đồng trục. Do đó, tất cả các mạng xoắn đôi đều sử dụng cấu trúc liên kết hình sao, trong khi mạng cáp đồng trục sử dụng cấu trúc liên kết bus. Các đầu cuối để làm việc trên cáp xoắn đôi được tích hợp vào từng thiết bị và không cần sử dụng thêm các đầu cuối bên ngoài trên đường dây.
- 10BASE-T, IEEE 802.3i - 4 dây của cáp xoắn đôi (hai cặp xoắn) Loại 3 hoặc Loại 5 được sử dụng để truyền dữ liệu. Chiều dài đoạn tối đa là 100 mét.
- LÓT- (viết tắt từ tiếng Anh. Liên kết lặp lại sợi quang ). Chuẩn cơ bản cho công nghệ Ethernet, sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu. Khoảng cách truyền dữ liệu tối đa mà không cần bộ lặp là 1 km.
- 10BASE-F, IEEE 802.3j - Thuật ngữ cơ bản cho dòng tiêu chuẩn ethernet 10 Mbps sử dụng cáp quang trên khoảng cách lên tới 2 km: 10BASE-FL, 10BASE-FB và 10BASE-FP. Trong số trên, chỉ có 10BASE-FL trở nên phổ biến.
- 10BASE-FL(Fiber Link) - Phiên bản cải tiến của chuẩn FOIRL. Sự cải thiện liên quan đến việc tăng chiều dài của đoạn lên 2 km.
- 10BASE-FB(Fiber Backbone) - Hiện tại là một tiêu chuẩn chưa được sử dụng, nó nhằm mục đích kết hợp các bộ lặp thành một đường trục.
- 10BASE-FP(Sợi thụ động) - Cấu trúc liên kết sao thụ động, trong đó không cần bộ lặp - chưa bao giờ được sử dụng.
Ethernet nhanh (Ethernet nhanh, 100 Mbit/s)
- 100BASE-T- thuật ngữ chung cho các tiêu chuẩn sử dụng cáp xoắn đôi làm phương tiện truyền dữ liệu. Chiều dài đoạn lên tới 100 mét. Bao gồm các tiêu chuẩn 100BASE-TX, 100BASE-T4 và 100BASE-T2.
- 100BASE-TX, IEEE 802.3u - phát triển tiêu chuẩn 10BASE-T để sử dụng trong mạng sao. Cáp xoắn đôi loại 5 được sử dụng, thực tế chỉ sử dụng hai cặp dây dẫn không được che chắn, hỗ trợ truyền dữ liệu song công, khoảng cách lên tới 100 m.
- 100BASE-T4- một tiêu chuẩn sử dụng cáp xoắn đôi loại 3. Tất cả bốn cặp dây dẫn đều được sử dụng, việc truyền dữ liệu diễn ra ở chế độ bán song công. Thực tế không được sử dụng.
- 100BASE-T2- tiêu chuẩn sử dụng cáp xoắn đôi loại 3. Chỉ sử dụng hai cặp dây dẫn. Hỗ trợ song công hoàn toàn, với các tín hiệu truyền theo hướng ngược nhau trên mỗi cặp. Tốc độ truyền theo một hướng là 50 Mbit/s. Thực tế không được sử dụng.
- 100BASE-FX- một tiêu chuẩn sử dụng sợi quang đơn mode. Độ dài đoạn tối đa là 400 mét ở chế độ bán song công (để đảm bảo phát hiện va chạm) hoặc 2 km ở chế độ song công hoàn toàn.
- 100BASE-SX- một tiêu chuẩn sử dụng sợi đa mode. Độ dài tối đa chỉ bị giới hạn bởi mức suy giảm trong cáp quang và công suất của máy phát, tùy theo các vật liệu khác nhau từ 2 đến 10 km.
- WDM 100BASE-FX- một tiêu chuẩn sử dụng sợi quang đơn mode. Độ dài tối đa chỉ bị giới hạn bởi mức suy giảm trong cáp quang và công suất của máy phát. Các giao diện có hai loại, khác nhau về bước sóng của máy phát và được đánh dấu bằng số (bước sóng) hoặc bằng một chữ cái Latinh A (1310) hoặc B (1550). Chỉ các giao diện được ghép nối mới có thể hoạt động theo cặp: một mặt có bộ phát ở bước sóng 1310 nm và mặt kia có bộ phát ở bước sóng 1550 nm.
Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbit/s)
Ethernet 10 Gigabit (Ethernet 10G, 10 Gbps)
Chuẩn 10 Gigabit Ethernet mới bao gồm bảy tiêu chuẩn phương tiện vật lý cho mạng LAN, MAN và WAN. Nó hiện được bao gồm trong bản sửa đổi IEEE 802.3ae và sẽ được đưa vào bản sửa đổi tiếp theo của tiêu chuẩn IEEE 802.3.
- 10GBASE-CX4- Công nghệ Ethernet 10 Gigabit cho khoảng cách ngắn (lên đến 15 mét), sử dụng cáp đồng CX4 và đầu nối InfiniBand.
- 10GBASE-SR- Công nghệ Ethernet 10 Gigabit cho khoảng cách ngắn (lên tới 26 hoặc 82 mét, tùy thuộc vào loại cáp), sử dụng cáp quang đa mode. Nó cũng hỗ trợ khoảng cách lên tới 300 mét bằng cáp quang đa mode mới (2000 MHz/km).
- 10GBASE-LX4- sử dụng ghép kênh bước sóng để hỗ trợ khoảng cách từ 240 đến 300 mét qua sợi quang đa mode. Cũng hỗ trợ khoảng cách lên tới 10 km khi sử dụng cáp quang đơn mode.
- 10GBASE-LR Và 10GBASE-ER- các tiêu chuẩn này hỗ trợ khoảng cách tương ứng lên tới 10 và 40 km.
- 10GBASE-SW, 10GBASE-LW Và 10GBASE-EW- Các chuẩn này sử dụng giao diện vật lý tương thích về tốc độ và định dạng dữ liệu với giao diện OC-192/STM-64 SONET/SDH. Chúng tương tự như các tiêu chuẩn 10GBASE-SR, 10GBASE-LR và 10GBASE-ER tương ứng vì chúng sử dụng cùng loại cáp và khoảng cách truyền.
- 10GBASE-T,IEEE 802.3an-2006 - được thông qua vào tháng 6 năm 2006 sau 4 năm phát triển. Sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc. Khoảng cách - lên tới 100 mét.
- 10GBASE-KR
Harting công bố tạo ra đầu nối RJ-45 10-Gigabit đầu tiên trên thế giới không cần công cụ lắp đặt - HARTING RJ Industrial 10G.
Ethernet 40 Gigabit và 100 Gigabit
Nhóm 802.3ba nhận thấy rằng các yêu cầu về băng thông cho các ứng dụng và điện toán lõi đang tăng trưởng với tốc độ khác nhau, đòi hỏi hai tiêu chuẩn tương ứng cho các thế hệ tiếp theo của Ethernet—40 Gigabit Ethernet (hoặc 40GbE) và 100 Gigabit Ethernet (hoặc 100GbE). Hiện tại, các máy chủ, cụm điện toán hiệu năng cao, hệ thống phiến, SAN và NAS sử dụng công nghệ 1GbE và 10GbE, trong khi năm 2007 và 2008. sau này có sự gia tăng đáng kể.
Tương lai
Terabit Ethernet (được gọi đơn giản là công nghệ Ethernet với tốc độ truyền 1 TB/s) được biết đến vào năm 2008 từ một tuyên bố của người tạo ra Ethernet, Bob Metcalf tại hội nghị OFC, người đã gợi ý rằng công nghệ này sẽ được phát triển vào năm 2015, mặc dù không thể hiện rõ điều gì. bất kỳ hoặc sự tự tin nào, bởi vì điều này sẽ đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề. Tuy nhiên, theo quan điểm của ông, công nghệ chủ chốt có thể phục vụ tăng trưởng lưu lượng truy cập hơn nữa sẽ là công nghệ được phát triển trong thập kỷ trước - DWDM.
“Để hiện thực hóa Ethernet 1 TB/s, phải khắc phục nhiều hạn chế, bao gồm cả laser 1550 nm và điều chế 15 GHz. Metcalf cho biết, mạng tương lai đòi hỏi các sơ đồ điều chế mới, cũng như cáp quang mới, tia laser mới, về cơ bản là mọi thứ mới. - Cũng chưa rõ kiến trúc mạng nào sẽ được yêu cầu để hỗ trợ nó. Có lẽ các mạng quang trong tương lai sẽ cần sử dụng sợi lõi chân không hoặc sợi carbon thay vì sợi silica. Các nhà khai thác sẽ cần triển khai nhiều thiết bị quang học hơn và quang học không gian trống (không sợi quang). Bob Metcalf".
Xem thêm
Ghi chú
Liên kết
- Tiêu chuẩn IEEE 802.3 2008 (tiếng Anh)
- Tiêu chuẩn IEEE 802.3 2002 (tiếng Anh)
| Ethernet- Nhóm công nghệ mạng cục bộ | |
|---|---|
| Tốc độ | 10 Mbit/giây: (10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T) · Ethernet nhanh · mạng Ethernet tốc độ cao · Ethernet 10 Gigabit · Ethernet 100 Gigabit · Ethernet Terabit |
| Tổng quan | IEEE 802.3 · Lớp vật lý Ethernet · Tự động đàm phán · Ethernet công nghiệp · Cấp nguồn qua Ethernet · Loại Ether · Liên minh Ethernet · Ethernet trong dặm đầu tiên |
| lịch sử | CSMA/CD · StarLAN · 10RỘNG36 · 10BASE-FB · 10BASE-FL · 100BaseVG · LattisNet · Ethernet tầm xa |
| Thiết bị | Giao diện phụ thuộc trung bình · MII · GMII · Giao diện độc lập 10 Gigabit Media · XAUI · |
Đây không phải là nước Anh - bạn cần tìm hiểu sâu hơn!
Trí tuệ quân sự
Ethernet 10Base5
Thông số kỹ thuật Ethernet 10Base5 yêu cầu các điều kiện sau:
- Môi trường truyền dẫn là cáp đồng trục “dày” có đường kính khoảng 12 mm (RG-8 hoặc RG-11) có trở kháng đặc tính là 50 Ohms.
- Chiều dài cáp giữa các trạm liền kề tối thiểu là 2,5 m.
- Độ dài tối đa của một đoạn mạng không quá 500 mét.
- Tổng chiều dài của tất cả các cáp trong các đoạn không quá 2.500 mét.
- Tổng số nút trên mỗi phân đoạn mạng không quá 100.
- Đoạn này kết thúc bằng các đầu cuối, một trong số đó phải được nối đất.
- Cáp nhánh có thể ngắn tùy ý nhưng khoảng cách từ bộ thu phát đến bộ chuyển đổi không quá 50 mét.
- Lý tưởng nhất là khoảng cách giữa các trạm liền kề phải là bội số của 2,5 m. Một số cáp được đánh dấu tương ứng cứ sau 2,5 m để tạo điều kiện tuân thủ điều kiện này.
Bộ thu phát chứa bộ thu phát hoạt động với bộ phát hiện va chạm và máy biến áp cách ly điện áp cao (1-5 kV); nguồn được cung cấp từ cổng AUI của bộ chuyển đổi.
Ưu điểm chính của 10Base5:đoạn dài, khả năng chống nhiễu cáp tốt và điện áp cách điện thu phát cao. Do những đặc tính này, Ethernet dày thường được sử dụng để đặt các phân đoạn cơ bản (Xương sống). Giờ đây, tiêu chuẩn này gần như đã được thay thế hoàn toàn bằng việc triển khai Ethernet rẻ hơn và hiệu quả hơn.
10Base2
Hạn chế của đặc tả Ethernet 10Base2:
- Môi trường truyền dẫn là cáp đồng trục “mỏng” (đường kính khoảng 6 mm) (RG-58 với nhiều sửa đổi khác nhau) có trở kháng đặc tính là 50 Ohms.
- Chiều dài cáp giữa các trạm liền kề tối thiểu là 0,5 m.
- Độ dài tối đa của một đoạn mạng không quá 185 mét.
- Tổng chiều dài của tất cả các cáp trong các đoạn (được kết nối thông qua bộ lặp) không quá 925 mét.
- Tổng số nút trên mỗi phân đoạn mạng không quá 30 (bao gồm cả các bộ lặp).
- Đoạn này kết thúc bằng các đầu cuối, một trong số đó được nối đất.
- Các nhánh từ một phân khúc không được phép.
Các quy tắc xây dựng mạng sử dụng cấu trúc liên kết vật lý "bus chung".
Trong trường hợp này, quy tắc 5-4-3 được áp dụng, tức là:
- không quá 5 phân đoạn mạng
- có thể được kết hợp bởi không quá 4 bộ lặp
- trong trường hợp này, các trạm có thể được kết nối không quá 3 đoạn, 2 đoạn còn lại có thể được sử dụng để tăng tổng chiều dài của mạng.
10Base-T
Tuân thủ tiêu chuẩn IEEE 802.3i được thông qua vào năm 1991.
Hạn chế của thông số kỹ thuật Ethernet 10Base-T:
- Phương tiện truyền dẫn - cáp xoắn đôi không được che chắn (UTP - Unshielded Twisted Pair) loại 3 trở lên. Trong trường hợp này, 2 cặp được sử dụng - một cặp để thu, cặp thứ hai để truyền.
- Cấu trúc liên kết vật lý "ngôi sao".
- Chiều dài cáp giữa trạm và hub không quá 100 m.
- Đường kính mạng tối đa không quá 500 mét.
- Số lượng trạm trong mạng không quá 1024.
10Base-F
Phương tiện truyền dữ liệu tiêu chuẩn 10Base-F là cáp quang. Tiêu chuẩn này lặp lại cấu trúc liên kết và các thành phần chức năng của 10Base-T: một trung tâm, tới các cổng mà bộ điều hợp mạng của trạm được kết nối qua cáp. Để kết nối bộ chuyển đổi với bộ lặp, hai sợi quang được sử dụng - một để thu, một để truyền. Có một số hương vị của 10Base-F. Tiêu chuẩn đầu tiên để sử dụng cáp quang trong mạng Ethernet là LÓT(Liên kết lặp lại sợi quang). Giới hạn chiều dài đường cáp quang giữa các bộ lặp là 1 km với tổng chiều dài mạng không quá 2,5 km. Số lượng bộ lặp tối đa là 4.
Tiêu chuẩn 10Base-FL, nhằm mục đích kết nối các trạm với một trung tâm, chiều dài của đoạn cáp quang lên tới 2 km với tổng chiều dài mạng không quá 2,5 km. Số lượng bộ lặp tối đa cũng là 4. Các giới hạn về độ dài cáp được đưa ra cho cáp đa chế độ. Việc sử dụng cáp chế độ đơn cho phép bạn đặt các đoạn dài tới 20 km (!).
Ngoài ra còn có một tiêu chuẩn 10Base-FB, được thiết kế để kết nối đường trục của các bộ lặp. Giới hạn chiều dài đoạn là 2 km với tổng chiều dài mạng là 2,74 km. Số lượng bộ lặp lên tới 5. Một tính năng đặc trưng của 10Base-FB là khả năng các bộ lặp phát hiện lỗi của các cổng chính và chuyển sang cổng dự phòng bằng cách trao đổi các tín hiệu đặc biệt khác với tín hiệu truyền dữ liệu.
Các tiêu chuẩn 10Base-FL và 10Base-FB không tương thích với nhau. Chi phí thấp của thiết bị 10Base-FL đã cho phép nó vượt qua các mạng cáp quang có tiêu chuẩn khác về mức độ phổ biến.
Việc chấm dứt cáp quang là một nhiệm vụ phức tạp hơn đáng kể so với việc chấm dứt cáp đồng. Cần căn chỉnh chính xác các trục của vật liệu dẫn ánh sáng - sợi và đầu nối. Các loại đầu nối chủ yếu khác nhau về kích thước và hình dạng của vành dẫn hướng. Nếu đầu nối hai hình nón đầu tiên sử dụng vành hình nón thì ngày nay đầu nối SC (tiết diện hình vuông) có vành hình vuông được sử dụng. Để cố định chắc chắn đầu nối trong ổ cắm, các loại đầu nối ban đầu sử dụng cố định bằng lưỡi lê (ST) hoặc ren (SMA). Hiện tại, đầu nối SC sử dụng công nghệ kéo đẩy, bao gồm việc gắn đầu nối vào ổ cắm. Đầu nối loại SC không chỉ được sử dụng trong mạng cục bộ mà còn được sử dụng trong các hệ thống viễn thông và mạng truyền hình cáp.
Một vấn đề riêng là việc kết nối các sợi quang. Một kết nối đáng tin cậy và bền bỉ đạt được bằng cách hàn sợi, đòi hỏi phải có thiết bị và kỹ năng đặc biệt.
Phạm vi ứng dụng của cáp quang trong mạng Ethernet là các kênh đường trục, kết nối giữa các tòa nhà, cũng như những trường hợp không thể sử dụng cáp đồng do khoảng cách xa hoặc nhiễu điện từ mạnh tại vị trí lắp đặt cáp. Ngày nay, chuẩn 10Base-F đang được thay thế bằng chuẩn Ethernet nhanh hơn trên cáp quang.
Quy tắc xây dựng mạng sử dụng cấu trúc liên kết sao vật lý
Quy tắc 5-4-3 có thể được hiểu trong trường hợp này như sau:
- Không thể xếp tầng cùng nhau nhiều hơn 4 hub;
- “cây” các hub phân tầng phải được xây dựng sao cho giữa hai trạm bất kỳ trong mạng không quá 4 hub;
kỳ lạ
10Rộng36
Một công nghệ khác thường trong dòng Ethernet. Nó khác ở phương thức truyền dẫn - băng thông rộng (“băng thông rộng”) thay vì băng thông hẹp (“băng cơ sở”). Trong trường hợp này, băng thông cáp được chia thành các dải tần riêng biệt được ấn định cho từng dịch vụ. Phương tiện truyền dẫn là cáp đồng trục có trở kháng đặc tính 75 Ohms (cáp truyền hình thông thường). Hơn nữa, 10Broad36 “cùng tồn tại” trong một sợi cáp với truyền hình cáp.
Chiều dài của đoạn mạng không quá 1800 mét và khoảng cách tối đa giữa hai trạm bất kỳ trong mạng là 3600 m, tốc độ truyền là 10 Mbit/s. Các trạm được kết nối bằng bộ thu phát được kết nối với cáp. Chiều dài của cáp AUI kết nối bộ thu phát với trạm không quá 50 m, các đoạn của mạng 10Broad36 phải được kết thúc bằng cái gọi là. thiết bị "đầu cuối", được đặt ở cuối một phân đoạn hoặc ở gốc của nhiều phân đoạn. Các trạm trong mạng được kết nối bằng một hoặc hai dây cáp. Trong trường hợp đầu tiên, các kênh tần số khác nhau được phân bổ để nhận và truyền tín hiệu. Việc truyền tải của trạm chỉ được nhận bởi thiết bị "head end", thiết bị này chuyển đổi tần số, sau đó việc truyền tải sẽ được các trạm khác kết nối với mạng nhận. Trong trường hợp thứ hai, một trong các cáp được sử dụng để thu, cáp còn lại để truyền. Tín hiệu đến thiết bị “head-end”, sau đó nó chuyển sang cáp khác mà không thay đổi tần số và được bất kỳ trạm nào trên mạng nhận được. Chế độ song công hoàn toàn không được hỗ trợ. Công nghệ 10Broad36 không được sử dụng rộng rãi, có thể là do việc triển khai phức tạp và chi phí cao.
1Cơ sở5
Công nghệ này tuân thủ tiêu chuẩn IEEE 802.3e, được phê duyệt năm 1987. Còn được gọi là StarLAN. Cấu trúc liên kết - "ngôi sao", giới hạn chiều dài đoạn - 400 m. Hoạt động với cáp xoắn đôi loại 2 trở lên. Tốc độ truyền - 1 Mbit/s. Nó được đề cập chủ yếu như một phần của UltraNet không kém phần kỳ lạ hoặc theo thứ tự liệt kê - “và điều này, họ nói, đã xảy ra :-)”. Hiện tại không có cơ hội nộp đơn do thông lượng thấp.
Nhanh hơn... thậm chí còn nhanh hơn...
Sau khi tiêu chuẩn 10Base-T trở nên chiếm ưu thế, xác định phương tiện truyền dẫn cho các mạng đang được xây dựng - cặp xoắn đồng, sự phát triển công nghệ chuyển sang hướng tăng tốc độ truyền dữ liệu. Công nghệ đầu tiên trong số 100 Mbit/s dành cho mạng cục bộ là FDDI. Bất chấp tất cả những lợi thế của nó, công nghệ này rất đắt tiền. Để giảm chi phí bằng cách sử dụng cáp xoắn đôi bằng đồng, Crescendo đã phát triển và được cấp bằng sáng chế cho sơ đồ mã hóa và xáo trộn cho phép truyền dẫn điểm-điểm song công hoàn toàn qua UTP cho tiêu chuẩn CDDI. Sau này, chính những thông số kỹ thuật này đã hình thành nên cơ sở của tiêu chuẩn 100Base-T, thịnh hành ngày nay trong các mạng mới được tạo ra. 100Base-T phù hợp với tiêu chuẩn IEEE 802.3u, được phê duyệt vào năm 1995.
100Base-T có 2 kiểu triển khai - 100Base-TX Và 100Base-T4. Chúng khác nhau về số lượng cặp được sử dụng và loại cáp được sử dụng. 100Base-TX sử dụng 2 cặp cáp UTP Category 5, 100Base-T4 sử dụng 4 cặp cáp Category 3 trở lên. Chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất là 100Base-TX, 100Base-T4 được sử dụng chủ yếu trong các mạng cũ được xây dựng trên UTP lớp 3. Khoảng cách tối đa cho phép từ trạm đến hub là 100 m, như trong 10Base-T, nhưng do những thay đổi trong tốc độ truyền tín hiệu, đường kính mạng 100Base-T được giới hạn ở 200 m.
100 Base-FX - triển khai Fast Ethernet sử dụng cáp quang đa mode làm phương tiện truyền dẫn. Giới hạn chiều dài đoạn là 412 mét khi sử dụng chế độ bán song công và 2 km khi sử dụng song công hoàn toàn.
...càng nhanh càng tốt
Tiến bộ là một điều không ngừng nghỉ. 100 Mbit/s là tốc độ truyền dữ liệu đáng kể nhưng có thể không đủ cho các kênh trung kế. Năm 1996, công việc bắt đầu chuẩn hóa mạng Ethernet với tốc độ truyền dữ liệu 1000 Mbit/s, được gọi là mạng Ethernet tốc độ cao. Liên minh Gigabit Ethernet được thành lập, bao gồm 11 công ty: 3Com, Bay Networks, Cisco, Compaq, Granite Systems, Intel, LSI Logic, Packet Engines, Sun, UB Networks và VLSI Technology. Đến đầu năm 1998, Liên minh đã bao gồm hơn 100 công ty. Vào tháng 6 năm 1998, tiêu chuẩn này đã được thông qua IEEE 802.3z, sử dụng cáp quang đơn mode và đa mode, cũng như STP loại 5 trong khoảng cách ngắn (lên đến 25 m). Khoảng cách cho phép nhỏ như vậy trong trường hợp sử dụng UTP khiến cho việc sử dụng tùy chọn này trong thực tế trở nên đáng nghi ngờ. Điều này đã thay đổi với việc áp dụng tiêu chuẩn IEEE 802.3ab vào tháng 6 năm 1999 để truyền tốc độ 1000 Mbps qua cáp xoắn đôi không được che chắn trong khoảng cách lên tới 100 m.
Thông số kỹ thuật Gigabit Ethernet:
1000Base-LX: bộ thu phát laser sóng dài, cáp quang đơn mode và đa mode, giới hạn độ dài đoạn 550 m đối với cáp đa mode và 3 km đối với cáp đơn mode. Một số công ty cung cấp thiết bị cho phép bạn xây dựng các phân đoạn bằng cáp chế độ đơn có chiều dài lớn hơn nhiều - hàng chục km.
1000Base-SX: máy thu phát laser sóng ngắn và cáp quang đa mode. Giới hạn độ dài đoạn là 300 m đối với cáp có đường kính dây dẫn quang là 62,5 µm và 550 m đối với cáp có đường kính dây dẫn là 50 µm.
1000Base-CX: cặp xoắn được che chắn. Giới hạn chiều dài đoạn là 25 m.
1000Base-T: cặp xoắn không được che chắn. Giới hạn chiều dài đoạn là 100 m.
Kể từ khi tiêu chuẩn Gigabit Ethernet cáp quang ra mắt sớm một năm, thị trường bị chi phối bởi các thiết bị được thiết kế để hoạt động với giao diện vật lý quang học. Sử dụng hay không sử dụng Gigabit Ethernet là một vấn đề hiện đang được thảo luận tích cực. Ngày nay, rất ít mạng nội địa yêu cầu thông lượng cao như vậy. Khi giá giảm, việc chuyển sang Gigabit Ethernet khi tất cả các tùy chọn khác đã thực sự cạn kiệt là điều hợp lý, ít nhất là trên các mạng hiện có. Nhưng bạn cần “ghi nhớ” khả năng chuyển sang Gigabit Ethernet, vì vậy việc mua các thiết bị chuyển mạch cho phép lắp đặt các mô-đun hỗ trợ tiêu chuẩn này có vẻ hợp lý.
Có giới hạn tốc độ cho công nghệ Ethernet không? Đầu năm 2000, 3Com, Cisco Systems, Extreme Networks, Intel, Nortel Networks, Sun Microsystems và Worldwide Packets đã thành lập Liên minh 10 Gigabit. Mục đích của Liên minh là tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của ủy ban IEEE trong việc phát triển tiêu chuẩn 802.3ae (10 Gigabit Ethernet), dự kiến sẽ được áp dụng vào mùa xuân năm 2002. Nhóm làm việc của IEEE đã công bố thông tin sơ bộ về hạn chế về độ dài của phân đoạn mạng 10 Gbps: lên tới 100 mét đối với cáp quang đa chế độ hiện đang được sử dụng và lên tới 300 mét đối với cáp quang đa chế độ cải tiến mới. Có một số tùy chọn cho cáp quang đơn mode: lên tới 2 km đối với mạng nhóm tòa nhà và 10 hoặc 40 km đối với mạng khu vực.
mô hình OSI
Khi thảo luận chi tiết về chức năng của mạng, khái niệm về mức độ tương tác giữa các thành phần mạng thường được đề cập. Mô hình OSI (Kết nối hệ thống mở), được phát triển như một mô tả cấu trúc của kiến trúc mạng lý tưởng, được sử dụng làm “thước đo” để xác định các cấp độ. Mô hình OSI có bảy lớp tương tác để giải quyết quá trình trao đổi thông tin giữa các thiết bị trên mạng. Mỗi cấp độ mạng tương đối tự chủ và được xem xét riêng biệt. Mô hình OSI được sử dụng để xác định chức năng của từng lớp.
1) Lớp vật lý xác định các đặc tính điện, cơ, thủ tục và chức năng của việc kích hoạt, duy trì và hủy kích hoạt kênh vật lý giữa các hệ thống đầu cuối. Thông số kỹ thuật của lớp vật lý xác định mức điện áp, thời gian điện áp, tốc độ truyền thông tin vật lý, khoảng cách truyền thông tin tối đa, yêu cầu phương tiện truyền dẫn, đầu nối vật lý và các đặc điểm tương tự khác.
2) Lớp Liên kết dữ liệu đảm bảo truyền dữ liệu đáng tin cậy qua kênh vật lý. Khi thực hiện nhiệm vụ này, lớp liên kết dữ liệu xử lý các vấn đề về địa chỉ vật lý, cấu trúc liên kết mạng, nguyên tắc đường truyền (hệ thống cuối nên sử dụng liên kết mạng như thế nào), thông báo lỗi, phân phối các khối dữ liệu theo thứ tự và kiểm soát luồng thông tin. Thông thường, lớp này được chia thành hai lớp con: LLC (Kiểm soát liên kết logic) ở nửa trên, thực hiện kiểm tra lỗi và MAC (Kiểm soát truy cập phương tiện) ở nửa dưới, chịu trách nhiệm về địa chỉ vật lý và nhận/truyền gói. ở lớp vật lý.
3) Lớp mạng cung cấp khả năng kết nối và lựa chọn tuyến đường giữa hai hệ thống đầu cuối được kết nối với các "mạng con" khác nhau, có thể nằm ở các vị trí địa lý khác nhau. Lớp mạng có nhiệm vụ lựa chọn tuyến đường tối ưu giữa các trạm có thể được phân tách bằng nhiều mạng con liên kết với nhau.
4) Vận chuyển - cấp cao nhất chịu trách nhiệm vận chuyển dữ liệu. Lớp này đảm bảo việc truyền dữ liệu đáng tin cậy trên mạng. Lớp vận chuyển cung cấp các cơ chế để thiết lập, duy trì và chấm dứt có trật tự các mạch ảo, hệ thống phát hiện lỗi vận chuyển và điều khiển luồng thông tin.
5) Lớp phiên thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên giữa các tác vụ ứng dụng. Phiên bao gồm một cuộc trò chuyện giữa hai hoặc nhiều đối tượng xem. Lớp phiên đồng bộ hóa cuộc đối thoại giữa các đối tượng của lớp đại diện và quản lý việc trao đổi thông tin giữa chúng. Ngoài việc quản lý phiên, lớp này còn cung cấp các phương tiện để gửi thông tin, loại dịch vụ và thông báo ngoại lệ về các vấn đề tại phiên và các lớp cao hơn.
6) Lớp trình bày có trách nhiệm đảm bảo rằng thông tin được gửi từ lớp ứng dụng của một hệ thống có thể được lớp ứng dụng của hệ thống khác đọc được. Nếu cần, lớp đại diện sẽ dịch giữa nhiều định dạng biểu diễn thông tin bằng cách sử dụng định dạng biểu diễn thông tin chung. Nếu cần thiết, không chỉ dữ liệu thực tế mà cả cấu trúc dữ liệu được các chương trình sử dụng cũng có thể được chuyển đổi. Một ví dụ phổ biến là chuyển đổi phần cuối dòng UNIX (CR) sang định dạng MS-DOS (CRLF).
7) Lớp ứng dụng chịu trách nhiệm thực hiện các tác vụ của người dùng. Nó xác định và thiết lập tính sẵn sàng của các đối tác truyền thông dự kiến, đồng bộ hóa các chương trình ứng dụng hợp tác, thiết lập thỏa thuận về giải quyết lỗi và các thủ tục quản lý tính toàn vẹn thông tin, đồng thời xác định liệu có đủ tài nguyên cho hoạt động liên lạc dự kiến hay không.
Bệnh trẻ em Ethernet và cuộc chiến chống lại chúng
Ethernet sử dụng phương thức truy cập mạng "ngẫu nhiên" (CSMA/CD - phát hiện đa truy cập/xung đột cảm nhận sóng mang) - nhiều truy cập với phát hiện sóng mang. Nó không chứa trình tự theo đó các trạm có thể truy cập vào môi trường để truyền. Theo nghĩa này, việc truy cập vào môi trường là ngẫu nhiên. Ưu điểm của phương pháp: thuật toán truy cập ngẫu nhiên thực hiện đơn giản hơn nhiều so với thuật toán truy cập xác định. Vì vậy, phần cứng có thể rẻ hơn. Vì vậy, Ethernet phổ biến hơn các công nghệ mạng LAN khác. Khi tải mạng đã ở mức 30%, sự chậm trễ trong hoạt động của các trạm có tài nguyên mạng sẽ trở nên đáng chú ý và việc tải tăng thêm sẽ gây ra thông báo về việc không có tài nguyên mạng. Nguyên nhân là do xung đột xảy ra giữa các trạm bắt đầu truyền đồng thời hoặc gần như đồng thời. Nếu xảy ra xung đột, dữ liệu được truyền sẽ không đến được người nhận và các trạm truyền phải tiếp tục truyền. Trong Ethernet cổ điển, tất cả các trạm trên mạng hình thành một miền xung đột. Trong trường hợp này, việc truyền đồng thời của bất kỳ cặp trạm nào đều dẫn đến xung đột.Phân đoạn mạng
Cách chính để chống tắc nghẽn phân đoạn trong thời điểm mạng 10Base2 chiếm ưu thế. Toàn bộ phân khúc đã được chia thành nhiều phần. Đồng thời, vấn đề truyền thông tin giữa các phân đoạn, nếu cần, đã được giải quyết bằng cách sử dụng định tuyến. Phần cứng không đặc biệt phổ biến. Thông thường, một máy chủ có nhiều bộ điều hợp mạng được cài đặt ở khoảng giữa mạng và bộ định tuyến phần mềm được định cấu hình trên đó. Như vậy, ngoài việc cô lập các va chạm ở từng đoạn riêng lẻ, có thể tăng tổng kích thước mạng lên 185 + 185 = 370 m.
Chuyển mạch gói
Bằng cách sử dụng cấu trúc liên kết hình sao, tiêu chuẩn 10Base-T triển khai một bus chung “sụp đổ” hoặc “sụp đổ” ở lớp vật lý, do đó vấn đề va chạm cũng có liên quan đến nó. Công nghệ chuyển mạch phân đoạn Ethernet được Kalpana giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1990. Bộ chuyển mạch trung tâm, hay đơn giản là bộ chuyển mạch, cho phép mỗi trạm sử dụng phương tiện truyền dẫn mà không cạnh tranh với các trạm khác bằng cách đệm dữ liệu đến và chỉ truyền dữ liệu đến trạm nhận khi cổng của nó mở. Về cơ bản, chuyển mạch chuyển đổi Ethernet từ một hệ thống phát sóng cạnh tranh về băng thông sang hệ thống định địa chỉ dữ liệu. Trong trường hợp này, các cặp cổng đích của người gửi sẽ tự động tạo thành các kênh ảo độc lập. Điều này làm tăng thông lượng mạng so với việc sử dụng các trung tâm. Giải pháp khá phổ biến là khi máy chủ được kết nối từ các cổng, trạm chuyển mạch tốc độ cao hơn - đến các cổng chậm hơn. Trong trường hợp này, lý tưởng nhất là mỗi trạm có quyền truy cập vào máy chủ ở tốc độ tối đa được bộ chuyển đổi hỗ trợ.
Do giới hạn đường kính mạng trong công nghệ Ethernet cổ điển có liên quan đến nhu cầu phát hiện xung đột kịp thời nên việc sử dụng bộ chuyển mạch cho phép người ta khắc phục những hạn chế này bằng cách chia mạng thành nhiều miền xung đột.
Việc truyền các gói từ cổng nguồn đến cổng đích trong bộ chuyển mạch diễn ra “nhanh chóng” (cắt ngắn) hoặc với bộ đệm gói đầy đủ (lưu trữ và chuyển tiếp). Khi sử dụng chế độ truyền nhanh, quá trình truyền đến cổng đích bắt đầu trước khi gói được nhận từ cổng nguồn, sử dụng địa chỉ đích từ tiêu đề gói. Phương pháp này giúp giảm độ trễ truyền khi tải mạng nhẹ, nhưng nó cũng có nhược điểm - trong trường hợp này, không thể xử lý trước các gói, điều này cho phép loại bỏ các gói xấu mà không truyền chúng đến người nhận. Khi tải mạng tăng lên, độ trễ trong quá trình truyền nhanh gần như bằng độ trễ trong quá trình truyền trong bộ đệm, điều này được giải thích bởi thực tế là trong trường hợp này, cổng đầu ra thường bận nhận gói khác, do đó gói mới đến đối với cổng này vẫn phải được đệm.
Nhiều thiết bị chuyển mạch sử dụng công nghệ thích ứng: chế độ đệm và truyền nhanh được áp dụng tùy thuộc vào lượng tải mạng.
Công nghệ chuyển mạch cho phép xây dựng mạng với số lượng lớn các trạm, trong khi tỷ lệ lưu lượng phát sóng đạt giá trị đáng kể. Nếu cần hạn chế quyền truy cập của trạm vào tài nguyên mạng, công nghệ mạng cục bộ ảo (VLAN) sẽ được sử dụng. Mạng cục bộ ảo (VLAN) được hình thành bởi một nhóm các nút mạng, lưu lượng trong đó, bao gồm cả lưu lượng phát sóng, hoàn toàn bị cô lập ở cấp độ liên kết với các nút có trong các Vlan khác. Không thể truyền các khung giữa các Vlan khác nhau dựa trên địa chỉ cấp liên kết, bất kể loại địa chỉ - duy nhất, đa hướng hay quảng bá.
Trong một thời gian dài không có tiêu chuẩn cho VLAN, đồng thời có nhiều cách triển khai độc quyền không tương thích với nhau. Chuẩn IEEE 802.1Q VLAN hiện đã được áp dụng.
Để xây dựng một VLAN trước khi áp dụng tiêu chuẩn IEEE 802.1Q, việc nhóm cổng hoặc nhóm địa chỉ MAC thường được sử dụng. Giải pháp nhóm cổng dễ triển khai hơn nhưng khi kết nối nhiều switch, mỗi VLAN yêu cầu một kết nối riêng giữa chúng, dẫn đến việc sử dụng cổng và cáp một cách lãng phí. Việc nhóm dựa trên địa chỉ MAC giúp sử dụng cổng và kết nối hiệu quả hơn nhưng tốn nhiều công sức để vận hành. Ưu điểm của các phương pháp này là sử dụng các khung Ethernet tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn IEEE 802.1Q cung cấp khả năng thay đổi cấu trúc của khung Ethernet bằng cách đưa các trường bổ sung vào đó, chứa thông tin về tư cách thành viên của nút trong một Vlan cụ thể. Ngoài ra, các trường được thêm vào để lưu trữ thông tin ưu tiên khung được sử dụng trong tiêu chuẩn IEEE 802.1p.
Để truyền thông tin giữa các VLAN khác nhau, cần có sự tham gia của lớp mạng. Các cơ sở tương ứng có thể là một bộ định tuyến riêng biệt hoặc là một phần của phần cứng và phần mềm chuyển mạch. Các bộ chuyển mạch có phương tiện hoạt động ở cấp giao thức mạng được gọi là “bộ chuyển mạch định tuyến” hoặc “bộ chuyển mạch lớp ba”. Để kiểm soát các luồng thông tin, họ sử dụng định tuyến gói tuần tự hoặc truyền phát. Trong trường hợp đầu tiên, các chức năng của bộ định tuyến cổ điển được triển khai và mỗi gói được xử lý riêng biệt. Trong trường hợp thứ hai, một phương pháp không chuẩn được sử dụng để giảm số lượng thao tác nhằm xác định lộ trình của các gói. Gói đầu tiên được xử lý ở lớp ba và xác định cổng đích cho các gói còn lại cho cùng một đích. Việc chuyển tiếp các gói tiếp theo xảy ra ở cấp độ thứ hai, giúp tăng tốc quá trình truyền so với định tuyến cổ điển. Để đơn giản hóa việc triển khai, các bộ chuyển mạch lớp thứ ba chỉ sử dụng định tuyến của giao thức IP và IPX, vì chúng là những giao thức phổ biến nhất trong mạng cục bộ.
Ưu tiên lưu lượng truy cập
Một đặc tính khác của Ethernet được coi là bất lợi khi truyền thông tin nhạy cảm với độ trễ như giọng nói và video qua mạng. Các giao thức lớp liên kết Ethernet không hỗ trợ trường ưu tiên khung nên để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất thiết bị mạng đã bắt đầu xây dựng thêm giải pháp công nghệ vào các thiết bị chuyển mạch. Ví dụ: công nghệ 3Com PACE (Đã bật kiểm soát truy cập ưu tiên) cho phép bạn chọn hai kênh con logic trong một kênh - với mức độ ưu tiên cao và thấp. Trong trường hợp này, mức độ ưu tiên được gán cho các cổng chuyển mạch và khung được đặt trong hàng đợi khung có mức độ ưu tiên phù hợp tùy thuộc vào cổng mà nó đến. PACE sử dụng định dạng khung tiêu chuẩn để sử dụng với cả thiết bị hỗ trợ PACE và không hỗ trợ PACE trên cùng một mạng.Tình hình đã thay đổi với việc áp dụng tiêu chuẩn IEEE 802.1p: có thể xác định tám mức độ ưu tiên khung dựa trên việc sử dụng các trường mới được xác định trong tiêu chuẩn IEEE 802.1Q. Nhờ đó, việc quản lý ưu tiên được tổ chức linh hoạt hơn, không bị bó buộc vào các cổng cụ thể.
Ngoài việc ưu tiên lưu lượng nhạy cảm với thời gian, cần tăng mức độ ưu tiên của các cổng chuyển mạch so với các cổng của trạm cuối để ngăn ngừa mất gói. Để đạt được điều này, các nhà sản xuất sử dụng các tham số truy cập phương tiện không chuẩn cho các cổng chuyển mạch. "Hành vi hung hăng" của một cổng khi bắt giữ một phương tiện xuất hiện sau khi kết thúc quá trình truyền gói tiếp theo hoặc sau khi phát hiện thấy xung đột. Trong trường hợp đầu tiên, sau khi kết thúc quá trình truyền, bộ chuyển mạch sẽ tạm dừng ít hơn mức tiêu chuẩn và bắt đầu truyền một gói mới. Trạm sau khi chờ khoảng dừng cần thiết khi cố gắng truyền sẽ phát hiện ra rằng môi trường đã bị chiếm dụng. Trong trường hợp thứ hai, sau khi phát hiện xung đột, cổng chuyển mạch cũng tạm dừng ít hơn cổng tiêu chuẩn, chiếm giữ đường truyền và trạm cũng không bắt đầu truyền. Công tắc thay đổi thích ứng mức độ hung hãn khi cần thiết.
Một kỹ thuật khác được sử dụng trong các bộ chuyển mạch dựa trên việc trạm truyền các gói giả đến trạm tại thời điểm không có gói nào trong bộ đệm chuyển mạch để truyền đến cổng trạm. Trong trường hợp này, phương tiện truyền dẫn có khả năng được bắt luân phiên bởi cổng chuyển mạch và trạm, và cường độ truyền gói đến bộ chuyển mạch trung bình giảm đi một nửa. Phương pháp này được gọi là phương pháp áp suất ngược. Nó được kết hợp với một phương pháp thu thập phương tiện tích cực để ngăn chặn hơn nữa hoạt động của trạm cuối.
– công nghệ mạng cục bộ chịu trách nhiệm truyền dữ liệu qua cáp, có thể truy cập được vào máy tính và các thiết bị mạng công nghiệp. Công nghệ này được đặt ở liên kết dữ liệu (các lớp con LLC và MAC) và các lớp vật lý của mô hình OSI.
Phân loại Ethernet
Về tốc độ truyền dữ liệu, tồn tại các công nghệ sau:
- Ethernet – 10 Mb/giây
- Ethernet nhanh – 100 Mb/giây
- Gigabit Ethernet – 1 Gb/giây
- Ethernet 10G – 10 Gb/giây
Thiết bị hiện đại cho phép bạn đạt được tốc độ 40 Gb/s và 100 Gb/s: các công nghệ như vậy được gọi lần lượt là 40GbE và 100GbE.
Nó cũng đáng làm nổi bật Ethernet cổ điển và chuyển mạch. Phương tiện đầu tiên ban đầu sử dụng phương tiện chia sẻ dưới dạng cáp đồng trục, sau đó được thay thế bằng các hub. Nhược điểm chính là tính bảo mật thấp và khả năng mở rộng kém (dữ liệu bị hỏng khi được truyền đồng thời bởi 2 máy tính trở lên, còn được gọi là “va chạm”).
Switched Ethernet là một công nghệ mới hơn và tiên tiến hơn vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Để khắc phục những thiếu sót của phiên bản trước, môi trường chia sẻ đã bị loại bỏ và sử dụng kết nối điểm-điểm. Điều này trở nên khả thi nhờ các thiết bị mới được gọi là công tắc.
Công nghệ Ethernet cổ điển từ lâu đã được thay thế thành công bằng các công nghệ mới, nhưng một số sắc thái hoạt động vẫn được bảo tồn. Hãy nhìn vào phiên bản cổ điển.
Lớp vật lý bao gồm 3 tùy chọn cho hoạt động Ethernet, tùy thuộc vào phương tiện truyền dữ liệu. Cái này:
- cáp đồng trục
- cặp xoắn
- cáp quang
Ngược lại, kênh bao gồm các phương thức truy cập cũng như các giao thức không khác nhau đối với các phương tiện truyền dữ liệu khác nhau. Các lớp con LLC và MAC hiện diện cùng nhau trong công nghệ cổ điển.
Địa chỉ MAC cho phép bạn xác định các thiết bị được kết nối với mạng Ethernet và không được có các thiết bị giống hệt nhau, nếu không, trong số một số thiết bị có cùng địa chỉ, chỉ một thiết bị sẽ hoạt động.
Theo loại, địa chỉ MAC được chia thành:
- Cá nhân (đối với máy tính cá nhân).
- Nhóm (đối với một số máy tính).
- Broadcast (cho tất cả các máy tính trên mạng).
Địa chỉ có thể được chỉ định bởi nhà sản xuất thiết bị (tập trung) hoặc bởi quản trị viên mạng (cục bộ).
Công nghệ Ethernet và định dạng khung:
Ngoài ra, đừng quên va chạm. Nếu tín hiệu nhận được khác với tín hiệu được truyền đi, điều đó có nghĩa là đã xảy ra xung đột.
Công nghệ CSMA/CD được thiết kế có tính đến việc xảy ra va chạm và liên quan đến việc kiểm soát chúng. Mô hình CSMA/CD trông như thế này:
Ethernet cổ điển kém vì nó không thể hoạt động khi tải lớn hơn 30%.
Ethernet đã chuyển mạch
Ngày nay đây là giải pháp thay thế tối ưu nhất, loại bỏ hoàn toàn khả năng xảy ra va chạm và các vấn đề liên quan.
Bản chất của Ethernet chuyển mạch là thay vì hub, một bộ chuyển mạch được sử dụng - một thiết bị hoạt động ở cấp liên kết dữ liệu và có cấu trúc liên kết được kết nối đầy đủ, đảm bảo rằng tất cả các cổng được kết nối trực tiếp với nhau bằng cách sử dụng điểm-điểm công nghệ.
Có các bảng chuyển đổi trong mỗi thiết bị như vậy. Chúng mô tả máy tính nào được kết nối với cổng chuyển mạch nào. Thuật toán học ngược được sử dụng để tìm hiểu địa chỉ MAC và thuật toán cầu trong suốt được sử dụng để truyền dữ liệu.
Bảng chuyển đổi đơn giản nhất:
Thuật toán học ngược hoạt động như sau: switch nhận các khung, phân tích tiêu đề và trích xuất địa chỉ nguồn từ nó. Do đó, một máy tính có địa chỉ MAC cụ thể sẽ được kết nối với một cổng cụ thể.
Cầu trong suốt không yêu cầu cấu hình và được đặt tên như vậy vì nó vô hình đối với các thiết bị mạng (nó không có địa chỉ MAC riêng). Switch nhận khung, phân tích tiêu đề, trích xuất địa chỉ đích từ khung đó và khớp với bảng chuyển mạch, xác định cổng mà thiết bị được kết nối. Do đó, khung được truyền đến một cổng người nhận cụ thể chứ không phải đến tất cả các cổng như trường hợp của hub. Nếu không tìm thấy địa chỉ trong bảng thì switch sẽ hoạt động giống như một hub.
Kết quả
Công nghệ Ethernet đã trải qua nhiều thay đổi kể từ khi ra đời. Ngày nay, nó có khả năng cung cấp kết nối tốc độ cao, không bị xung đột và không bị giới hạn bởi tải mạng thấp, như trường hợp của Ethernet cổ điển.
Các mạng cục bộ hiện đại sử dụng các bộ chuyển mạch, có chức năng hiệu quả hơn nhiều so với các trung tâm. Không còn môi trường chia sẻ và các xung đột liên quan khiến việc làm việc với mạng trở nên khó khăn. Switch phân tích các tiêu đề và chỉ truyền khung hình đến người nhận cuối cùng trên cơ sở điểm-điểm. Có khả năng “học” mạng nhờ bảng chuyển mạch và thuật toán học ngược.
Ưu điểm của Ethernet chuyển mạch là khả năng mở rộng, hiệu suất cao và bảo mật.
Mạng cục bộ Ethernet.
Ethernet ban đầu là một công nghệ xung đột dựa trên một bus chung mà các máy tính kết nối và “đấu tranh” với nhau để giành quyền truyền gói tin. Giao thức chính là CSMA/CD (Phát hiện đa truy cập và va chạm độ nhạy sóng mang). Thực tế là nếu hai trạm bắt đầu truyền đồng thời thì sẽ xảy ra tình huống xung đột và mạng “chờ” một thời gian cho đến khi các quá trình nhất thời “ổn định” và “im lặng” lại xuất hiện. Có một phương thức truy cập khác - CSMA/CA (Tránh va chạm) - tương tự, nhưng ngoại trừ va chạm. Phương pháp này được sử dụng trong công nghệ không dây Radio Ethernet hoặc Apple Local Talk - trước khi gửi bất kỳ gói nào trên mạng, một thông báo sẽ chạy rằng quá trình truyền sẽ diễn ra và các trạm không còn cố gắng bắt đầu nó nữa.
Ethernet có thể là bán song công (Half Duplex), cho tất cả các phương tiện truyền dẫn; nguồn và máy thu “nói lần lượt” (công nghệ va chạm cổ điển) và song công hoàn toàn (Full Duplex), khi hai cặp máy thu và máy phát trên thiết bị phát âm thanh đồng thời. Cơ chế này chỉ hoạt động trên cáp xoắn đôi (một cặp truyền, một cặp nhận) và cáp quang (một cặp truyền, một cặp nhận).
Ethernet khác nhau về tốc độ và phương pháp mã hóa cho các phương tiện vật lý khác nhau, cũng như về loại gói (Ethernet II, 802.3, RAW, 802.2 (LLC), SNAP).
Ethernet có tốc độ khác nhau: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1000 Mbit/s (1 Gbit/s). Do tiêu chuẩn Gigabit Ethernet cho cặp xoắn Loại 5e đã được phê chuẩn từ lâu nên có thể nói rằng bất kỳ mạng Ethernet nào cũng có thể sử dụng cáp xoắn đôi, sợi đơn chế độ (SMF) hoặc sợi đa chế độ (MMF). Tùy thuộc vào điều này, có các thông số kỹ thuật khác nhau:
· Ethernet 10 Mbps: 10Base-T, 10Base-FL (10Base-2 và 10Base-5 tồn tại cho cáp đồng trục và không còn được sử dụng);
· Ethernet 100 Mbit/s: 100Base-TX, 100Base-FX, 100Base-T4, 100Base-T2;
· Gigabit Ethernet: 1000Base-LX, 1000Base-SX (quang) và 1000Base-TX (cặp xoắn).
Có hai tùy chọn để triển khai Ethernet trên cáp đồng trục, được gọi là Ethernet "mỏng" và "dày" (Ethernet trên cáp mỏng 0,2" và Ethernet trên cáp dày 0,4").
Ethernet mỏng sử dụng cáp RG-58A/V (đường kính 0,2 inch). Đối với mạng nhỏ, cáp có điện trở 50 ohm được sử dụng. Một cáp đồng trục được đặt từ máy tính này sang máy tính khác. Mỗi máy tính được để lại một nguồn cáp nhỏ đề phòng trường hợp có thể di chuyển nó. Chiều dài đoạn là 185 m, số lượng máy tính kết nối với bus lên tới 30.
Sau khi kết nối tất cả các đoạn cáp có đầu nối BNC (Bayonel-Neill-Concelnan) với đầu nối chữ T (tên gọi là do hình dạng của đầu nối, giống với chữ “T”), bạn sẽ được một đoạn cáp duy nhất. Thiết bị đầu cuối (“phích cắm”) được lắp đặt ở cả hai đầu. Đầu cuối có cấu trúc là một đầu nối BNC (nó cũng vừa với đầu nối chữ T) với điện trở được hàn. Giá trị của điện trở này phải tương ứng với trở kháng đặc tính của cáp, tức là Ethernet yêu cầu các đầu cuối có điện trở 50 Ohms.
Ethernet dày– mạng trên cáp đồng trục dày có đường kính 0,4 inch và trở kháng đặc tính 50 Ohms. Chiều dài tối đa của đoạn cáp là 500 m.
Bản thân việc định tuyến cáp gần như giống nhau đối với tất cả các loại cáp đồng trục.
Để kết nối máy tính với một sợi cáp dày, một thiết bị bổ sung có tên là máy thu phát. Bộ thu phát được kết nối trực tiếp với cáp mạng. Từ nó đến máy tính có một cáp thu phát đặc biệt, chiều dài tối đa là 50 m, ở hai đầu có đầu nối DIX 15 chân (Digital, Intel và Xerox). Một đầu nối kết nối với bộ thu phát và đầu nối còn lại kết nối với card mạng của máy tính.
Bộ thu phát loại bỏ nhu cầu chạy cáp đến từng máy tính. Khoảng cách từ máy tính đến cáp mạng được xác định bởi độ dài của cáp thu phát.
Tạo mạng bằng bộ thu phát rất thuận tiện. Theo nghĩa đen, nó có thể “chuyển” cáp đi bất cứ đâu. Quy trình đơn giản này mất ít thời gian và kết nối thu được rất đáng tin cậy.
Cáp không bị cắt thành nhiều mảnh, có thể đặt nó mà không cần lo lắng về vị trí chính xác của máy tính, sau đó các bộ thu phát có thể được lắp đặt vào đúng vị trí. Bộ thu phát thường được gắn trên tường, được cung cấp theo thiết kế của chúng.
Nếu cần phủ sóng một khu vực rộng hơn bằng mạng cục bộ so với mức cho phép của hệ thống cáp được đề cập, các thiết bị bổ sung sẽ được sử dụng - bộ lặp(bộ lặp). Bộ lặp có thiết kế 2 cổng, tức là. nó có thể kết hợp 2 đoạn dài 185 m. Đoạn này được kết nối với bộ lặp thông qua đầu nối chữ T. Một đoạn được kết nối với một đầu của đầu nối chữ T và đầu cuối được đặt ở đầu kia.
Không thể có nhiều hơn bốn bộ lặp trong một mạng. Điều này cho phép bạn có được một mạng có chiều dài tối đa 925 m.
Có bộ lặp 4 cổng để kết nối 4 phân đoạn cùng một lúc.
Độ dài đoạn Ethernet trên cáp dày là 500m; có thể kết nối tối đa 100 trạm trên một đoạn. Với cáp thu phát dài tới 50m, Ethernet dày có thể bao phủ một khu vực lớn hơn nhiều với một đoạn so với Ethernet mỏng. Các bộ lặp này có đầu nối DIX và có thể được kết nối bằng bộ thu phát đến cuối phân đoạn hoặc ở bất kỳ vị trí nào khác.
Bộ lặp kết hợp rất thuận tiện, tức là. thích hợp cho cả cáp mỏng và dày. Mỗi cổng có một cặp đầu nối: DIX và BNC, nhưng chúng không thể sử dụng cùng lúc. Nếu cần kết hợp các phân đoạn trên các loại cáp khác nhau, thì phân đoạn mỏng được kết nối với đầu nối BNC của một cổng lặp lại và phân đoạn dày được kết nối với đầu nối DIX của một cổng khác.
Bộ lặp rất hữu ích, nhưng bạn không nên lạm dụng chúng vì chúng có thể khiến mạng bị chậm.
Ethernet qua cặp xoắn. Một cặp xoắn là hai dây cách điện được xoắn lại với nhau. Đối với Ethernet, cáp 8 lõi gồm bốn cặp xoắn được sử dụng. Để bảo vệ khỏi những ảnh hưởng của môi trường, cáp có lớp phủ cách điện bên ngoài.
Nút chính trên cáp xoắn đôi là hub (trong bản dịch nó được gọi là ổ đĩa, hub hoặc đơn giản là hub). Mỗi máy tính phải được kết nối với nó bằng đoạn cáp riêng. Chiều dài của mỗi đoạn cáp không được vượt quá 100 m, đầu nối RJ-45 được lắp ở cuối các đoạn cáp. Một đầu nối kết nối cáp với hub, đầu nối còn lại kết nối với card mạng. Đầu nối RJ-45 rất nhỏ gọn, có vỏ bằng nhựa và tám miếng đệm thu nhỏ.
trung tâm- thiết bị trung tâm trong mạng đôi xoắn, hiệu suất của nó phụ thuộc vào nó. Nó phải được đặt ở nơi dễ tiếp cận để bạn có thể dễ dàng kết nối cáp và theo dõi chỉ báo cổng. Các trung tâm có sẵn với số lượng cổng khác nhau - 8, 12, 16 hoặc 24. Theo đó, cùng một số máy tính có thể được kết nối với nó.
Công nghệ Fast Ethernet IEEE 802.3U. Công nghệ Fast Ethernet đã được chuẩn hóa bởi ủy ban IEEE 802.3. Tiêu chuẩn mới được gọi là IEEE 802.3U. Tốc độ truyền thông tin là 100 Mbit/s. Fast Ethernet được tổ chức trên cặp xoắn hoặc cáp quang.
Trong mạng Fast Ethernet, một số miền xung đột được tổ chức nhưng bắt buộc phải xem xét lớp lặp được sử dụng trong các miền.
Bộ lặp Fast Ethernet (IEEE 802.3U) có hai loại và khác nhau về độ trễ micro giây. Theo đó, trong một phân đoạn (logic) có thể có tối đa hai bộ lặp loại 2 và một bộ lặp loại 1. Đối với Ethernet (IEEE 802.3), mạng tuân theo quy tắc 5-4-3-2-1.
Quy tắc 5-4-3-2-1 nêu rõ: giữa hai máy trạm bất kỳ không được có nhiều hơn 5 phân đoạn vật lý, 4 bộ lặp (trung tâm), 3 phân đoạn vật lý “được phổ biến”, 2 liên kết liên lặp lại “được phổ biến” (IRL) và tất cả điều này phải đại diện cho một miền xung đột ( 25,6 ms). Về mặt vật lý, nhiều dây đi ra khỏi trung tâm, nhưng về mặt logic, tất cả đều là một phân đoạn Ethernet và một miền xung đột, do đó bất kỳ sự cố nào của một trạm đều ảnh hưởng đến hoạt động của các trạm khác. Vì tất cả các trạm buộc phải “nghe” gói tin của người khác nên xung đột xảy ra trong toàn bộ trung tâm (trên thực tế, tín hiệu Jam được gửi đến các cổng khác, nhưng điều này không làm thay đổi bản chất của vấn đề). Do đó, mặc dù hub là thiết bị rẻ nhất và dường như giải quyết được mọi vấn đề của khách hàng, nhưng không nên sử dụng kỹ thuật này, đặc biệt trong điều kiện nhu cầu về tài nguyên mạng không ngừng tăng cao và chuyển sang mạng chuyển mạch. Mạng gồm 20 máy tính trên bộ lặp 100 Mbps có thể chậm hơn mạng gồm 20 máy tính trên bộ chuyển mạch 10 Mbps. Nếu trước đây việc có tới 30 máy tính trong một phân khúc được coi là “bình thường” thì trong các mạng ngày nay, thậm chí ba máy trạm cũng có thể tải toàn bộ phân khúc.
Công nghệ Gigabit Ethernet. Bước tiếp theo trong quá trình phát triển công nghệ Ethernet là phát triển tiêu chuẩn IEEE-802.32. Tiêu chuẩn này cung cấp tốc độ trao đổi thông tin giữa các trạm mạng cục bộ là 1 Gbit/s. Các thiết bị Gigabit Ethernet kết nối các phân đoạn mạng với Fast Ethernet ở tốc độ 100 Mbps. Card mạng 1 Gbps được sử dụng cũng như hàng loạt thiết bị mạng như bộ chuyển mạch và bộ định tuyến. Mạng Gigabit Ethernet sử dụng quản lý lưu lượng, kiểm soát tắc nghẽn và Chất lượng dịch vụ (QOS). Chuẩn Gigabit Ethernet là một trong những đối thủ nặng ký của công nghệ ATM đang phát triển ngày nay.
Công nghệ ATM.
Mạng ATM có cấu trúc liên kết hình sao. Mạng ATM được xây dựng trên cơ sở một hoặc nhiều thiết bị chuyển mạch, là một phần không thể thiếu trong cấu trúc truyền thông này.
Tốc độ truyền cao và tỷ lệ lỗi cực thấp của hệ thống cáp quang nêu bật thách thức trong việc tạo ra các hệ thống chuyển mạch hiệu suất cao dựa trên tiêu chuẩn ATM.
Ví dụ đơn giản nhất của mạng như vậy là một bộ chuyển mạch duy nhất cung cấp chuyển mạch gói và dữ liệu cũng như một số thiết bị đầu cuối.
ATM là phương thức truyền thông tin giữa các thiết bị trên mạng theo các gói nhỏ, có độ dài cố định được gọi là ô. Việc cố định kích thước ô có một số lợi thế đáng kể so với các gói có độ dài thay đổi:
Đầu tiên, các ô có độ dài cố định yêu cầu xử lý tối thiểu trong quá trình định tuyến trong các bộ chuyển mạch. Điều này giúp đơn giản hóa thiết kế mạch của các công tắc càng nhiều càng tốt ở tốc độ chuyển mạch cao;
Thứ hai, tất cả các kiểu xử lý ô so với việc xử lý các gói có độ dài thay đổi đều đơn giản hơn nhiều vì không cần tính toán độ dài ô;
Thứ ba, trong trường hợp các gói có độ dài thay đổi, việc truyền gói dữ liệu dài có thể gây ra sự chậm trễ trong việc truyền các gói thoại hoặc video đến đường dây, dẫn đến méo dạng. Mô hình ATM có cấu trúc 4 cấp độ. Có một số cấp độ:
Ø người dùng (Lớp người dùng) - bao gồm các cấp độ bắt đầu từ mạng trở lên (TPX/SPX hoặc TCP/IP);
Ø thích ứng (ATM Adaptation Layer - AAL);
Ø ATM (Lớp ATM);
Ø vật lý (Physical Layer).
Lớp người dùng cung cấp việc tạo một tin nhắn phải được truyền đến mạng ATM và được chuyển đổi tương ứng. Lớp thích ứng (AAL) cung cấp quyền truy cập ứng dụng của người dùng vào các thiết bị chuyển mạch ATM. Lớp này tạo ra các tế bào ATM tiêu chuẩn và chuyển chúng đến lớp ATM để xử lý tiếp.
Lớp vật lý cung cấp khả năng truyền tải các tế bào qua nhiều phương tiện chuyển mạch khác nhau. Cấp độ này bao gồm hai cấp độ con - cấp độ chuyển đổi truyền dẫn, thực hiện các giao thức truyền dẫn khác nhau trên các đường dây vật lý và cấp độ con thích ứng với môi trường truyền dẫn.
Điểm cuối ATM là các mạng kết nối với các thiết bị chuyển mạch thông qua giao diện có tên UNI - Giao diện người dùng mạng. UNI có thể là giao diện giữa máy trạm, PC, PBX, bộ định tuyến hoặc bất kỳ “hộp đen” nào khác và bộ chuyển mạch ATM.
Mạng internet
World Wide Web (WWW), một mạng máy tính chứa các tài nguyên thông tin mà qua đó người dùng có thể di chuyển bằng các kết nối từ tài liệu này sang tài liệu khác. Thông tin trên World Wide Web được phân phối tới các máy tính trên toàn thế giới. World Wide Web thường được gọi đơn giản là "Web".
Web đã trở thành một nguồn thông tin rất phổ biến kể từ khi nó lần đầu tiên có thể hiển thị hình ảnh và các sản phẩm đa phương tiện khác trên Internet, mạng máy tính toàn cầu, vào năm 1993. Web cung cấp một nơi mà các công ty, tổ chức và cá nhân có thể hiển thị thông tin liên quan đến sản phẩm, chương trình, nghiên cứu hoặc cuộc sống của họ. Mạng đã trở thành diễn đàn cho nhiều nhóm và thị trường cho nhiều công ty. Các bảo tàng, thư viện, cơ quan chính phủ và trường học coi Web là một phát minh có giá trị và nó chứa thông tin ở nhiều định dạng khác nhau.
Giống như tất cả các mạng máy tính, Web kết nối hai loại máy tính - máy khách và máy chủ - bằng cách sử dụng một bộ quy tắc (giao thức) tiêu chuẩn để liên lạc giữa các máy tính. Máy chủ chứa các tài nguyên thông tin có trên Mạng và người dùng Mạng sử dụng máy khách để truy cập tài nguyên. Mạng máy tính có thể là mạng công cộng - chẳng hạn như Internet toàn cầu - hoặc mạng riêng, chẳng hạn như mạng nội bộ của công ty. Web là một phần của Internet. Internet cũng bao gồm các công cụ giao tiếp giữa máy tính với máy tính khác như Telnet, Giao thức truyền tệp và Gopher, nhưng Web nhanh chóng trở thành phần được sử dụng rộng rãi nhất của Internet. Nó khác với các phần khác của Internet ở các quy tắc mà máy tính sử dụng để liên lạc với nhau và ở tính sẵn có của thông tin ngoài văn bản. Việc xử lý hình ảnh hoặc các tập tin đa phương tiện khác bằng các phương pháp khác với các phương pháp được sử dụng trên Web sẽ khó khăn hơn nhiều.
Việc cung cấp cho máy khách khả năng hiển thị các trang mạng có hình ảnh và các phương tiện khác đã trở nên khả thi sau khi giới thiệu một sản phẩm phần mềm đặc biệt có tên là trình duyệt (từ Duyệt - xem bằng tiếng Anh). Mọi tài liệu trên Web đều chứa thông tin được mã hóa về nội dung trên trang, cách xem trang và những trang web khác (nút thông tin) mà tài liệu được liên kết đến. Chương trình xem trên máy tính của người dùng sẽ đọc thông tin này và sử dụng nó để hiển thị trang trên màn hình của người dùng. Hầu hết mọi Trang Web hoặc tài liệu Web đều bao gồm các liên kết, được gọi là siêu liên kết, đến các trang web khác. Siêu liên kết là một tính năng xác định của Web—chúng cho phép người dùng di chuyển giữa các tài liệu Web mà không tuân theo một thứ tự hoặc thứ bậc đặc biệt nào.
Khi người dùng muốn truy cập Web, họ sử dụng trình duyệt Web trên máy khách của mình để kết nối với máy tính Web server. Máy khách kết nối với Mạng theo một trong hai cách. Khách hàng có quyền truy cập được phép kết nối trực tiếp với Mạng thông qua bộ định tuyến (phần cứng đặc biệt xác định cách tốt nhất để kết nối máy khách và máy chủ) hoặc qua mạng cục bộ được kết nối trực tiếp với Mạng. Máy khách truy cập từ xa kết nối với Mạng thông qua modem, một thiết bị phần cứng giúp chuyển thông tin từ máy tính thành tín hiệu có thể gửi qua đường dây điện thoại. Một số modem gửi tín hiệu qua các kênh truyền hình cáp hoặc đường dây điện thoại dung lượng cao đặc biệt như mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp (ISDN - Mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp) hoặc qua ASDL - Vòng thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng.
Máy chủ web chứa các tài liệu và công cụ Web được liên kết với chúng. Chúng có thể là máy tính cá nhân thông thường, máy tính lớn mạnh mẽ hoặc bất cứ thứ gì ở giữa. Máy khách có thể là bất kỳ loại máy tính nào. Web và tất cả các định dạng Internet đều sử dụng giao thức gọi là TCP/IP. Tuy nhiên, mỗi phần của Internet - Web, hệ thống Gopher hoặc FTP - sử dụng các hệ thống hơi khác nhau để truyền tệp giữa máy khách và máy chủ.
Địa chỉ tài liệu Web giúp máy tính của người dùng tìm và kết nối với máy chủ chứa trang mong muốn. Địa chỉ của một trang mạng được gọi là URL (Bộ định vị tài nguyên thống nhất).
URL là một mã ghép cho trình duyệt máy khách biết ba điều:
Ø quy tắc (giao thức) mà người dùng phải sử dụng để truy cập trang web;
Ø Địa chỉ Internet, xác định duy nhất máy chủ;
Ø vị trí trong hệ thống tập tin máy chủ của phần tử này.
Một URL ví dụ là http://encarta.msn.com.
Phần đầu tiên của URL, http://, cho biết rằng trang web đó nằm trên World Wide Web. Hầu hết các trình duyệt cũng có khả năng phát các định dạng tệp từ các phần khác của Internet, chẳng hạn như Gopher và FTP. Các định dạng Internet khác sử dụng các mã khác nhau cho phần đầu tiên của URL - ví dụ: hệ thống Gopher sử dụng tiền tố gopher:// và FTP sử dụng ftp://.
Phần tiếp theo của URL, encarta.msn.com, cung cấp tên hoặc địa chỉ Internet duy nhất của máy chủ nơi trang web được lưu trữ.
Một số URL chỉ định các thư mục hoặc tệp cụ thể, chẳng hạn như http://encarta.msn.com/explore/default.asp-explore là tên của thư mục chứa tệp default.asp.
Trang web chứa thông tin ở nhiều dạng, bao gồm văn bản, đồ họa và bất kỳ loại tệp phương tiện kỹ thuật số nào, bao gồm cả tệp video và âm thanh. Một số thành phần của trang web thực chất là những chương trình nhỏ có quyền riêng. Những đối tượng này, được gọi là applet (từ ứng dụng nhỏ, tên gọi khác của chương trình máy tính), tuân theo một bộ lệnh cụ thể.
Applet cho phép người dùng chạy trò chơi trên Web, tìm kiếm cơ sở dữ liệu, thực hiện các thí nghiệm khoa học ảo và nhiều hành động khác.
Các mã thông báo cho trình duyệt trên máy tính của người dùng cách hiển thị tài liệu Web tuân theo một bộ quy tắc được gọi là Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản.
Mọi tài liệu Web đều được viết bằng văn bản gốc và các lệnh cho máy tính của người dùng biết cách trình bày tài liệu đều được chứa trong chính tài liệu đó, được mã hóa bằng các ký tự đặc biệt gọi là thẻ HTML. Trình duyệt biết cách diễn giải các thẻ HTML để tài liệu xuất hiện trên màn hình của người dùng chính xác như dự định của người thiết kế tài liệu (còn gọi là người thiết kế web).
Ngoài HTML, một số loại đối tượng trên Web sử dụng mã hóa riêng của chúng. Ví dụ: Applet là các chương trình nhỏ được viết bằng các ngôn ngữ lập trình như Visual Basic và Java.
Giao tiếp giữa máy khách-máy chủ, URL và HTML cho phép các nút thông tin (trang web, máy chủ) bao gồm các siêu liên kết mà người dùng có thể sử dụng để di chuyển “qua” Web. Siêu liên kết thường là các cụm từ trong văn bản của tài liệu Web liên kết đến một tài liệu Web khác, hoàn chỉnh với URL của nó, khi người dùng nhấp vào cụm từ đó. Trình duyệt của người dùng thường phân biệt giữa các siêu liên kết và văn bản thuần túy bằng cách đánh dấu các siêu liên kết bằng các màu hoặc gạch chân khác nhau. Siêu liên kết cho phép người dùng điều hướng giữa các trang nằm rải rác trên Web không theo thứ tự cụ thể. Phương pháp truy cập thông tin này được gọi là truy cập liên kết và các nhà khoa học cho biết nó tương tự như cách bộ não con người truy cập thông tin được lưu trữ. Các siêu liên kết giúp việc tham khảo thông tin trên Web nhanh hơn và dễ dàng hơn so với việc sử dụng các tài liệu in truyền thống.
Mặc dù World Wide Web chỉ là một phần của Internet nhưng các báo cáo đã chỉ ra rằng hơn 75% việc sử dụng Internet là trên Web. Tỷ lệ này có thể sẽ tăng trong tương lai.
Một trong những khía cạnh đáng chú ý nhất của World Wide Web là người dùng của nó. Họ là một mặt cắt ngang của xã hội. Người dùng bao gồm những sinh viên cần tìm tài liệu về một chủ đề nhất định, các bác sĩ cần thông tin về nghiên cứu y học mới nhất và các ứng viên đại học đang nghiên cứu các trường đại học hoặc thậm chí điền đơn xin hỗ trợ tài chính trực tuyến. Những người dùng khác bao gồm các nhà đầu tư có thể quan tâm đến lịch sử kinh doanh của một công ty đại chúng và đánh giá dữ liệu về các quỹ đại chúng và quỹ mở khác nhau. Tất cả thông tin này đều có sẵn trên Internet. Người dùng thường có thể tìm thấy các biểu đồ tài chính về hoạt động của công ty hiển thị thông tin theo nhiều cách khác nhau.
Khách du lịch đang nghiên cứu một chuyến đi khả thi có thể thực hiện các chuyến tham quan ảo, xem lịch trình và giá vé của hãng hàng không, thậm chí đặt chuyến bay trực tuyến. Nhiều điểm đến - bao gồm công viên, thành phố, khách sạn - có trang web riêng với hướng dẫn và bản đồ địa phương. Các công ty lớn cung cấp hàng hóa cũng có các nút thông tin nơi khách hàng có thể theo dõi quá trình vận chuyển, tìm hiểu xem hàng hóa của họ đang ở đâu hoặc khi nào chúng sẽ được giao.
Các cơ quan chính phủ có các trung tâm thông tin nơi họ gửi các hướng dẫn, thủ tục, tờ thông tin và biểu mẫu thuế. Nhiều quan chức có trang web riêng, nơi họ bày tỏ quan điểm, liệt kê những thành tựu của mình, v.v. Mạng này cũng chứa các danh mục địa chỉ bưu điện, email và số điện thoại.
Người dùng Internet có thể truy cập trang web của các hiệu sách lớn, cửa hàng quần áo và các mặt hàng khác. Nhiều tờ báo trung ương có ấn bản điện tử đặc biệt được xuất bản thường xuyên hơn hàng ngày. Các tạp chí điện tử trong hầu hết các ngành khoa học hiện nay đều có trên mạng. Hầu hết các viện bảo tàng đều cung cấp cho người dùng một chuyến tham quan ảo đến các triển lãm và tòa nhà của họ. Các tổ chức và cơ quan này thường sử dụng các trang web để bổ sung cho các phần hoạt động phi điện tử của họ. Một số kiếm thêm thu nhập bằng cách bán không gian để đăng quảng cáo trên trang web của họ.
World Wide Web được phát triển bởi nhà vật lý và nhà khoa học máy tính người Anh Timothy Berners-Lee như một dự án nghiên cứu cho Trung tâm Năng lượng Hạt nhân Châu Âu (CERN, nay là Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt Châu Âu) tại Geneva, Thụy Sĩ. Bernes-Lee là người đầu tiên làm việc với siêu văn bản vào đầu những năm 1980. Mạng lưới do ông tạo ra bắt đầu hoạt động tại CERN vào năm 1989, sau đó nhanh chóng lan rộng đến các trường đại học ở phần còn lại của thế giới với sự trợ giúp của các nhà khoa học hạt nhân. Các nhóm tại Trung tâm Ứng dụng Siêu máy tính Quốc gia tại Đại học Illinois cũng đã nghiên cứu và phát triển công nghệ Web. Họ là những người đầu tiên phát triển trình duyệt có tên Khảm vào năm 1993.
Đối với người dùng, Mạng hấp dẫn vì nó có giao diện người dùng đồ họa (GUI), một phương pháp hiển thị thông tin và quản lý hình ảnh. Các phương pháp lưu trữ thông tin trên Web là kết hợp, phục hồi tài liệu bằng cách sử dụng các liên kết siêu văn bản và được gọi là các trang Web URL cung cấp sự chuyển đổi liền mạch sang phần còn lại của Internet. Điều này đảm bảo quyền truy cập miễn phí vào thông tin giữa các phần khác nhau của Web.
Vì vậy, từ cuối những năm 1960 đến đầu những năm 1990, Internet là công cụ liên lạc và nghiên cứu hầu như chỉ được sử dụng cho mục đích học thuật và quân sự. Tình trạng này đã thay đổi hoàn toàn với sự ra đời của World Wide Web (còn gọi là WWW hoặc W3) vào năm 1989.
WWW là một tập hợp các chương trình, tiêu chuẩn và giao thức mà qua đó các tệp đa phương tiện (tài liệu có thể chứa văn bản, ảnh, đồ họa, video và âm thanh) được tạo và hiển thị trên Internet.
Internet bao gồm WWW và cũng bao gồm phần cứng (máy tính, siêu máy tính và thông tin liên lạc) cũng như phần mềm và giao thức không phải WWW mà WWW chạy trên đó. Sự khác biệt giữa Internet và WWW tương tự như sự khác biệt giữa máy tính và chương trình đa phương tiện chạy trên máy tính. Sự phổ biến ngày càng tăng của Internet trong những năm 1990 rất có thể là do việc sử dụng nhiều đồ họa trên World Wide Web.
Để truy cập thông tin trên Internet, trước tiên người dùng phải đăng nhập vào mạng hoặc kết nối với máy chủ trên mạng của người dùng. Sau khi kết nối được thiết lập, người dùng có thể yêu cầu thông tin từ máy chủ từ xa. Nếu thông tin mà người dùng yêu cầu nằm trên một trong các máy tính trong mạng LAN, thông tin này sẽ nhanh chóng được tìm thấy và gửi đến thiết bị đầu cuối của người dùng.
Nếu thông tin mà người dùng yêu cầu nằm trên
máy chủ không thuộc mạng LAN thì mạng LAN được kết nối với
các mạng khác cho đến khi nó tạo được kết nối tới
mạng chứa máy chủ được yêu cầu.
Trong quá trình kết nối với các mạng khác, máy chủ trong mạng LAN có thể cần liên hệ với bộ định tuyến, thiết bị xác định đường dẫn kết nối tốt nhất giữa các mạng và giúp các mạng thực hiện kết nối.
Khi máy tính của người dùng kết nối với máy chủ chứa thông tin được yêu cầu, máy chủ sẽ gửi thông tin cho người dùng dưới dạng tệp. Một chương trình máy tính đặc biệt gọi trình duyệt, cho phép người dùng xem tệp. Ví dụ về các trình duyệt Internet là Khảm, Mozilla, Netscape và Internet Explorer. Hầu hết các tệp Internet là tài liệu đa phương tiện, nghĩa là văn bản, đồ họa, ảnh, tài liệu âm thanh và video có thể được kết hợp thành một tài liệu duy nhất. Các tài liệu phi phương tiện không cần trình duyệt. Quá trình tìm kiếm và truyền tệp từ máy chủ từ xa đến thiết bị đầu cuối của người dùng được gọi là tải xuống.
Một trong những lý do tạo nên sức mạnh của Internet là việc sử dụng khái niệm siêu văn bản. Thuật ngữ siêu văn bản được sử dụng để mô tả một hệ thống tài liệu được kết nối trong đó người dùng có thể di chuyển từ tài liệu này sang tài liệu khác theo cách liên kết, phi tuyến tính.
Một tập tin đa phương tiện trên Internet được gọi là tài liệu hypermedia.
Truy cập Internet có thể đạt được thông qua hai loại chính: truy cập trực tiếp (chuyên dụng) và truy cập từ xa (qua modem). Với quyền truy cập chuyên dụng, máy tính được kết nối trực tiếp với Internet thông qua bộ định tuyến hoặc máy tính là một phần của mạng được kết nối với Internet. Với truy cập quay số, máy tính được kết nối với Internet bằng kết nối tạm thời, thường qua đường dây điện thoại sử dụng modem, thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện từ máy tính thành tín hiệu có thể truyền qua đường dây điện thoại truyền thống.
Tất cả dữ liệu được truyền qua Internet được chia thành các khối thông tin nhỏ gọi là gói, mỗi gói được đánh dấu bằng một số duy nhất cho biết vị trí của nó trong luồng dữ liệu giữa các máy tính. Khi các gói khác nhau tạo nên tập dữ liệu đến đích, chúng sẽ được thu thập cùng nhau bằng các nhãn duy nhất. Nếu phần mạng mà các gói được gửi gặp trục trặc hoặc bị lỗi, thiết bị định tuyến Internet đặc biệt sẽ tự động định tuyến các gói để chúng được truyền qua phần hoạt động của mạng. Các tính năng khác giúp đảm bảo rằng tất cả các gói dữ liệu đến nơi nguyên vẹn bằng cách tự động yêu cầu gửi lại các gói bị hỏng hoặc không đầy đủ từ nguồn. Hệ thống này, được gọi là chuyển mạch gói, sử dụng một loạt các giao thức hoặc quy tắc được gọi là TCP/IP (Giao thức điều khiển truyền/Giao thức Internet).
Để trở thành máy khách Internet, máy tính phải có địa chỉ mạng Giao thức Internet (IP) duy nhất để các tin nhắn có thể được định tuyến chính xác đến và đi từ máy qua Internet. Địa chỉ Internet được gọi là URL (Bộ định vị tài nguyên thống nhất). Một số URL là một chuỗi số (ví dụ: 89.123.121.34), nhưng... Những chuỗi số dài như vậy rất khó nhớ và các quy ước địa chỉ khác được sử dụng. Ví dụ về thỏa thuận này: http://encarta.msn.com/downloads/pryearbk.asp. Http chỉ định giao thức - trong ví dụ này là Giao thức truyền siêu văn bản - thường được sử dụng khi truy cập một vị trí cụ thể trên Internet. Tên sau dấu hai chấm và dấu gạch chéo kép (encarta.msn.com) biểu thị tên máy chủ, là tên của hệ thống máy tính cá nhân được liên kết với Internet. Các tiêu đề (tên) còn lại sau tên máy chủ xác định các tệp khác nhau mà một URL cụ thể trỏ đến. Trong URL ví dụ, tệp pryearbk nằm trong thư mục tải xuống. Các file khác nằm trong cùng thư mục sẽ có URL tương tự, điểm khác biệt duy nhất là tên file hoặc các file ở cuối địa chỉ. Tên máy chủ cụ thể ánh xạ số IP với tên miền (msn.com trong URL ở trên) và đảm bảo rằng số IP nguồn và đích chính xác được cung cấp cho tất cả các gói.
Công cụ được sử dụng rộng rãi nhất trên Internet là thư điện tử hoặc e-mail. Thư điện tử được sử dụng để gửi tin nhắn bằng văn bản giữa các cá nhân hoặc nhóm cá nhân, thường cách nhau về mặt địa lý bởi khoảng cách lớn. Thư email thường được gửi và nhận bởi máy chủ thư - máy tính chuyên xử lý và gửi email. Sau khi máy chủ nhận được tin nhắn, nó sẽ chuyển tiếp tin nhắn đó đến máy tính nhận thư.
Trước khi World Wide Web ra đời, có nhiều tiêu chuẩn và loại phần mềm khác nhau để truyền dữ liệu qua Internet. Nhiều người trong số họ vẫn đang được sử dụng. Trong số phổ biến nhất là Telnet, FTP và Gopher.
Telnet cho phép người dùng Internet kết nối với một máy tính từ xa và sử dụng nó như thể họ đang làm việc trực tiếp với nó (ở chế độ thiết bị đầu cuối từ xa).
FTP (File Transfer Protocol) là phương thức di chuyển file từ máy này sang máy khác qua Internet, ngay cả khi mỗi máy tính có hệ điều hành hoặc định dạng lưu trữ dữ liệu khác nhau.
Gopher là một cải tiến của FTP giúp duy trì danh sách và khôi phục tệp từ xa dễ dàng hơn.
Trong khi các giao thức và phần mềm truyền dẫn này vẫn còn được sử dụng, WWW dễ sử dụng hơn nhiều và được sử dụng thường xuyên hơn nhiều so với các giao thức truyền dẫn trước đó.
Một vấn đề lớn nảy sinh trong quá trình phát triển lâu dài của Internet là khó khăn trong việc cung cấp đủ băng thông truyền dẫn để hỗ trợ hoạt động của Mạng. Khi các ứng dụng Internet ngày càng trở nên phức tạp và ngày càng có nhiều người trên thế giới sử dụng Internet, lượng thông tin được truyền qua Internet sẽ yêu cầu băng thông truyền thông rất cao. Trong khi nhiều công ty viễn thông đang cố gắng phát triển những công nghệ mạnh mẽ hơn thì vẫn chưa biết liệu những công nghệ này có đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng hay không.
Để đáp ứng số lượng người dùng ngày càng tăng, Tập đoàn Phát triển Internet Nâng cao (UCAID) phi lợi nhuận đang nỗ lực tạo ra Internet 2.
Internet 2 sẽ bổ sung thêm băng thông hoặc các liên kết truyền thông có sẵn vào đường dẫn thông tin băng thông siêu rộng hiện tại để cho phép truyền tải nhiều gói dữ liệu hơn. Các thành viên của UCAID bao gồm đại diện từ các trường đại học, chính phủ và ngành công nghiệp máy tính.
Bài giảng số 6.
Công nghệ thông tin phục vụ xây dựng chính sách nhân sự và quản lý doanh nghiệp. Xây dựng cơ sở dữ liệu kế toán cá nhân.
(xem bài giảng đa phương tiện)
Bài giảng số 7.
Công nghệ thông tin trong phòng cháy chữa cháy
Bài giảng số 8.
Các vấn đề về bảo mật thông tin.
Làm việc với nhân viên có thông tin bí mật.
Các câu hỏi chính:
1. Virus máy tính.
2. Chương trình chống vi-rút.
3. Bảo vệ chống vi-rút.
Để tránh hậu quả nghiêm trọng của tổn thương “do virus”, bạn cần tuân theo một số quy tắc đơn giản, việc bỏ qua những quy tắc này có thể dẫn đến kết quả rất tai hại.
Chiến thuật chính để bảo vệ khỏi “lây nhiễm” vi-rút là sử dụng phần mềm từ các nguồn đáng tin cậy (lý tưởng nhất là chỉ được cấp phép), thường xuyên theo dõi trạng thái của các thông tin quan trọng nhất trên máy tính (nếu có thể, tạo bản sao lưu trên đĩa mềm, băng từ hoặc mạng). lái xe) . Cũng cần phải kiểm tra bắt buộc tất cả các chương trình mới nhận được trên đĩa hoặc qua mạng bằng một số chương trình chống vi-rút đáng tin cậy hoặc một bộ chương trình trong số đó. Phạm vi của các chương trình chống vi-rút chất lượng cao không ngừng phát triển khi tuyến đầu của cuộc tấn công vi-rút mở rộng.
Phổ biến gói chống virus là bộ công cụ DialogNaukaJSC, Norton Antivirus và Antiviral Toolkit Pro. Panda Antivirus Titan.
Việc phân phối tiêu chuẩn bộ công cụ chống vi-rút của DialogNaukaJSC bao gồm bốn sản phẩm phần mềm: polyphage Aidstest được cập nhật hàng tuần, trình kiểm tra đĩa Adinf, khối xử lý Mô-đun ADinf Cure và chương trình Doctor Web, theo dõi và tiêu diệt các vi-rút phức tạp và đa hình. Phiên bản mở rộng của bộ công cụ này bao gồm tổ hợp phần cứng Sheriff, được đảm bảo ngăn chặn sự xâm nhập của vi-rút vào hệ thống ở cấp độ phần cứng.
Như bạn đã biết, phương pháp chống vi-rút phổ biến nhất là Aidstest, nhưng khi sử dụng nó, bạn phải luôn nhớ rằng nó chỉ bảo vệ chống lại vi-rút mà bạn đã quen thuộc. Để đảm bảo tính bảo mật cao hơn, việc sử dụng Aidstest phải được kết hợp với việc sử dụng trình kiểm tra đĩa Adinf hàng ngày.
Trình kiểm tra Adinf cho phép bạn phát hiện sự xuất hiện của bất kỳ loại vi-rút nào, bao gồm vi-rút Stealth, vi-rút đột biến và vi-rút hiện chưa xác định. Khi chương trình Adinf Cure Module được cài đặt, có thể loại bỏ tới 97% trong số chúng ngay lập tức. Adinf kiểm soát mọi khu vực trên ổ cứng mà virus có thể xâm nhập. Phương pháp kiểm tra này loại bỏ hoàn toàn sự ngụy trang của virus Stealth và mang lại tốc độ quét đĩa rất cao. Tiện ích mở rộng kiểm toán Adinf - Chương trình Mô-đun ADinf Cure (tệp ADinfExt.exe) cũng duy trì một cơ sở dữ liệu nhỏ mô tả các tệp được lưu trữ trên đĩa. Nếu phát hiện thấy vi-rút, nó cho phép bạn chữa khỏi máy ngay lập tức và đáng tin cậy.
Doctor Web chiến đấu với các loại virus đa hình được biết đến trong chương trình. Ngoài ra, Doctor Web có thể thực hiện phân tích heuristic các tệp để xác định các loại virus chưa xác định, bao gồm cả các loại virus phức tạp và đa hình. Sự thành công của phân tích như vậy trung bình là 82%. Chương trình có thể giải nén và quét các tệp thực thi được xử lý bởi các bộ lưu trữ LZEXE, PKLite và Diet.
AVP Bộ chống vi-rút, là phiên bản mở rộng của bộ chống vi-rút nổi tiếng "Doctor Kaspersky". Tổ hợp này chứa một chương trình phage để kiểm tra và khôi phục các tập tin cũng như phần khởi động của các đĩa bị virus làm hỏng. Trong khi chương trình đang chạy, nó sẽ kiểm tra các loại virus chưa xác định. Bộ công cụ này cũng bao gồm một chương trình thường trú để giám sát các hành động đáng ngờ được thực hiện trên máy tính và cho phép xem thẻ nhớ. Một bộ tiện ích đặc biệt giúp phát hiện các loại virus mới và hiểu chúng.
Norton Antivirus
Norton Antivirus là một giải pháp cài đặt sẵn và quên nó đi. Tất cả các tham số cấu hình cần thiết và các hoạt động được lên lịch (kiểm tra đĩa, kiểm tra các chương trình mới và đã sửa đổi, chạy tiện ích Windows Auto-Protect, kiểm tra khu vực khởi động của ổ A: trước khi khởi động lại) đều được cài đặt theo mặc định. Chương trình quét đĩa có sẵn cho DOS và Windows. Trong số những tính năng khác, Norton AntiVirus phát hiện và tiêu diệt ngay cả các loại vi-rút đa hình, đồng thời phản ứng thành công với hoạt động giống vi-rút và chống lại các loại vi-rút chưa biết.
